Оптимизация распределенных структур для создания сверхъемких конденсаторов с твердым электролитом

• Автор: Никитина, Людмила Владимировна
• Шифр специальности: 02.00.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 167 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.

Глава 1. Конденсаторы и твердые электролиты

1.1. Область применения и условия работы конденсаторов.

1.2. Электрохимические системы, конструкции и способы изготовления конденсаторов на основе емкости двойного слоя

1.3 Принцип работы распределенных двойнослойных

конденсаторов.

1.4. Основные свойства твердых электролитов.

1.4.1. Твердый электролиз на основе двойной соли серебра АКхТз

1.4.2. Твердый электролит Гглинозем Ка п рА0з.

1.4.3. Протонопроводящий твердый электролит на основе сульфосалициловой кислоты СуТТОНгО
Глава 2. Свойства используемых в работе веществ и методика эксперимента
2.1. Исходные вещества
2.2. Синтез твердых электролитов
2.3. Методы исследований и статистическая обработка результатов
экспериментов.
Глава 3. Исследование возможности создания ионисторов на основе
твердого электролита АИЬ.
3.1. Способы изготовления электродных и электролитных слоев
3.2 Электрохимические характеристики дисперсного Аэлектрода,
распределенного в АШхГз
3.3. Исследование влияния давления поджима на емкость двойного слоя, образующегося на границе раздела фаз
3.4. Исследование границы инертный электрод 5
3.5. Плночный вариант изготовления тврдоэлектролитной мембраны на основе .
3.6. Измерение электропроводности тонкоплночной намазной
мембраны
Глава 4. Исследование ионисторов на основе полиалюмината натрия
4.1. Изготовление ионисторов с полиалюминатом натрия
4.2. Изготовление электродной массы для ячеек с полиалюминатом натрия
4.3. Исследование электрических характеристик ионисторов в зависимости от состава электродной массы
4 .4. Разработка лабораторной технологии изготовления объемно
распределенного электрода
Глава 5. Исследование ионисторов на основе сульфосалициловой кислоты
5.1. Изготовление макетов ионисторов
5.2. Результаты испытаний ионисторов с тврдым электролитом на
основе сульфосалициловой кислоты.
Глава 6. Аналитическое определение мкостных характеристик
ионисторов
Расчт экономической эффективности результатов внедрения
ВЫВОДЫ.
Список литературных источников


Основным параметром является удельная энергия, поэтому керамику дтя них подбирают с большой диэлектрической проницаемостью. Для увеличения реактивной мощности выбирают керамику с малыми потерями, а конструкцию и выводы конденсаторов рассчитывают на возможность прохождения больших токов. Высоковольтные слюдяные конденсаторы делают фольговыми, т. Помехоподавляющие конденсаторы разделяются на опорные и проходные, их основное назначениеподавление индустриальных и высокочастотных помех, создаваемых промышленными и бытовыми приборами, т. Опорные конденсаторы это конденсаторы, одним из выводов которых является опорная металлическая пластина с резьбовым креплением. Проходные конденсаторы делают коаксиальными один из, выводов которых представляет собой тонко несущий стержень, по которому протекает полный ток внешней цепи и нс коаксиальными через выводы которых протекает полный ток внешней цепи. Конденсаторы с оксидным диэлектриком. В качестве диэлектрика в них, используется оксидный слой, образуемый электрохимическим путем на аноде металлической обкладке из некоторых металлов. В зависимости от материала анода оксидные конденсаторы подразделяют на алюминиевые, танталовыс и ниобисвые. Конденсаторы группы общего назначения имеют униполярную проводимость, их эксплуатация возможна только при положительном потенциале на аноде. Неполярные конденсаторы могут включены в цепь постоянного и пульсирующего гока без учта полярности, а также допускать смену полярности в процессе эксплуатации. Высокочастотные конденсаторы широко применяются в источниках вторичного питания, в качестве накопительных и фильтрующих элементов, они работают в диапазоне частот пульсирующего тока от десятков до сотен кГ ц. Пусковые конденсаторы используются в асинхронных двигателях, в которых емкость включается только на момент пуска двигателя . Еще не гак давно единственным типом элекфохимических конденсаторов были электролитические конденсаторы, классификация которых была дана выше. Электрический заряд в них накапливается на границах тонкой до нескольких мкм изолирующей оксидной пленки на шероховатой поверхности алюминия или пористой поверхности тантала. Значения удельной энергии электролитических конденсаторов намного выше, чем для обычных пленочных бумажных конденсаторов. Максимальные значения напряжения в таких конденсаторах достигают сотен вольт. С уменьшением размера пор в оксидных пленках алюминиевых шероховатых электродах увеличивается емкость, но уменьшается максимальное напряжение. Однако удельная энергия электролитических конденсаторов относительно мала вследствие низких значений диэлектрической проницаемости диэлектрической пленки при относительно больших е толщинах. В последние годы в качестве диэлектрической пленки стали использовать такие полимеры, как полианилин и полипиррол. Значения удельной емкости и удельной энерг ии электролитических конденсаторов на порядки ниже, чем для электрохимических суперконденсаторов или иониксов . Отличительными особенностями суперконденсаторов являются следующие очень высокая обратимость и циклируемость, приблизительно линейный характер разрядных и зарядных зависимостей при постоянном токе. Ионисторы характеризуются большими удельными емкостями до Ф см и малыми токами утечки сопротивление утечки Ю Омсм, что обеспечивает сохранность заряда с погрешностью 35 в течение 1,5г2 лет. Для увеличения рабочего напряжения отдельные ячейки иониксов соединяются последователь ю в батарею. Иониксы низкочастотные приборы, уже при частоте Гц их емкость снижается приблизительно на два порядка величины. Малое внутреннее сопротивление при заряде и разряде приборов десятые доли и единицы Ома позволяет в импульсном режиме разряда отдавать в нагрузку достаточно большие энергии 1,3г 2 Джсм3. Существует несколько типов фарадеевской псевдоемкости в суперконденсаторах фарадсевская псевдоемкость двухмерных, квази двухмерны х или трехмерных субстанций, на которых, или внури которых протекают обратимые электросорбция или редокспропессы, например, субпотенциалыюе осаждение водорода или свинца в монослое на платине, золоте и др.