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为了迎合节能减排的需求,电动汽车适时兴起,各种储能设备百花齐放:锂电、铁电、法拉电容、飞轮...一个个摩拳擦掌,誓比高低,让人眼花缭乱。其中最吸引眼球的要数法拉电容了。法拉电容以其高容量、小体积、大脉冲放电的优点,吸引了不少眼球,在储电领域赢得了一些市场。
法拉电容的比能量究竟有多大?是否可以真的代替电池呢?目前,还没有看到过关于法拉电容的能量密度极限方面的报道,也许是本人孤陋寡闻吧。为了弄明白这件事,作了一个计算,试图了解法拉电容的能量极限。
目前介电常数最高的材料是一种陶瓷材料,相对介电常数30000,绝缘强度40KV/mm。
由于是寻找极限,因此先假设我们的工艺进步了,能进行纳米加工,把介质和金属铝箔做到一个分子的厚度(约1nm),二者的密度相近,一公斤铝箔可做可延展至300000平方米面积,敷起来作为电极,这样的材料N层复合起来,有2N-1个相对面,简便起见,我们按2倍计算,可知每层复合材料的静电容为160000000法拉,但极限电压只有40mV,为安全起见,额定工作电压可取30mV,储能多少呢?
0.5*160000000*0.03*0.03=72000(焦尔),合10WH/Kg.
10WH/公斤!这就是“纳米工艺”下的法拉电容的比能量极限!!!
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作者:李岳峰1,2,徐卫潘1,2,韦银涛1,2,丁纬达1,2,孙勇1,2,项峰1,2,吕游1,2,伍家祥1,2,夏艳1,2单位:1.运达能源科技集团股份有限公司;2.浙江省风力发电技术重点实验室引用:李岳峰,徐卫潘,韦银涛,等.储能锂电池包浸没式液冷系统散热设计及热仿真分析[J].储能科学与技术,2024,13(10):3534-3544.DOI:10.
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北极星储能网获悉,近日,哈尔滨工业大学仪器科学与工程学院和郑州研究院常云飞教授、王大伟教授课题组提出一种在基体中引入二维铋层状铁电微晶以及构建复合物双层结构的协同设计方法,突破了聚合物基介电材料在储能性能提升方面的限制。相关研究成果发表在《自然通讯》(NatureCommunications)上。聚
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近日,由上海发电机厂研发的GVPI(整体浸渍)高导热型80MW空冷发电机通过各项出厂试验,不仅成为了行业内首台GVPI高导热型汽轮发电机,更是电机高导热技术突破所取得的一个重要里程碑,彰显了上海电气在高端发电机制造技术方面的持续创新与卓越实力。长期以来,发电机运行时定子绕组铜线产生的热量需通
近日,国家电网有限公司直流技术中心与河南平高电气股份有限公司联合研发的具有高频谐波耐受特性的BWP-430型柔性直流穿墙套管在湖北±420千伏宜昌换流站正式挂网运行。据了解,BWP-430型柔性直流穿墙套管采用纯六氟化硫气体绝缘,中间的一体化载流导杆无绝缘支撑,外绝缘采用变径式空心复合绝缘套管设
9月15日,在新疆750千伏达坂城变电站作业现场,国网新疆超高压公司员工应用频域介电响应测量装置完成高压电抗器高压套管的绝缘诊断。这是该装置在新疆750千伏主网设备上的首次应用。高压导线接入大型变压器内部时需要使用电容型油纸绝缘套管。由于变压器内部注满了绝缘油,以油纸为绝缘材料的套管容易
光伏器件仿真设计平台,是由中国长江三峡集团有限公司联合浙江大学、吉林大学、香港大学、安徽大学、金华大道至简网络科技有限公司共同研发,服务于光伏行业的在线计算平台。平台适用于晶硅电池,有机、钙钛矿、叠层等新型高效太阳电池的工程建模分析。中国长江三峡集团有限公司中国长江三峡集团有限公
静电是一种自然现象,它在制造业的生产过程中以及我们的个人生活中都非常常见。静电是由于两种物质摩擦后,随着接触面的脱离而在其表面间发生的电子或离子的激动能而产生的。科茵(Coehn)认为:若两个物体接触,则介电常数高的带正电,介电常数低的带负电,即电子从介电常数高的物体表面向介电常数低
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生活垃圾处理依旧采用焚烧的方式,这就导致了有害物质的数量没有本质上的减少,其中飞灰二噁英等对人体以及环境的影响非常大,所以必须解决这样的现象,才可以保证人们的生命健康,为人们提供更好的生活环境。
相比地面电站,水上光伏电站有节约用地、提高发电量、减少蒸发和藻类繁殖、节约成本等优势,但同时也有对设备要求高、施工难度大、不确定因素多(大风、水位、结冰)等不利因素。电缆附件是光伏电站供电系统的重要环节。从环境角度来看,由于电站完全建在水面上,如果柜体密封不好,可能会导致柜体内部潮气过大,引起电气设备放电等问题。加上昼夜温差、湿度及维护成本等因素,为了保证水上光伏的稳定运行,对电缆附件的可靠性就有了更高的要求。
目前电能储存装置主要有化学储能装置,即电池和固体燃料电池;电化学电容器;介电储能电容器。“介电储能电容器各项指标相对更优。”汪春昌综合分析发现,如果能提高介电储能电容器储能密度,则可减小储能装置的体积,使得其在小型化、集成化的电路系统中的应用更加广泛,甚至有可能超过电化学储能装置
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