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首次研制成功 200 摄氏度高效介电储能薄膜
电机系李琦副教授、何金良教授等在《自然·通讯》(Nature Communications)期刊上发表了题为“基于聚合物-分子半导体全有机复合材料的高温电容薄膜”(Polymer/molecular semiconductor all-organic composites for high-temperature dielectric energy storage)的研究论文,首次研制出 200 摄氏度高效介电储能的全有机复合薄膜。这类全有机复合介电材料在 200 摄氏度高温条件下的介电储能性能不仅远超过目前最好的高温聚合物及聚合物纳米复合介电材料,并接近商业化聚合物电容薄膜室温下性能;在大幅提升高温介电储能特性的同时还实现了大面积、性能均匀的薄膜制备,为实现薄膜电容器在 200 摄氏度严酷温度环境下应用提供了可能。 聚合物薄膜电容器具有介电强度高、能量损耗低以及自愈性好等优点,在全球工业电容器市场占有率超过其它类型电容产品。然而,聚合物介电材料的绝缘性能对温度极其敏感,在高温、高电场作用下泄漏电流呈指数上升、放电效率急剧下降,最终造成电容器过热损坏。目前主流商业薄膜电容器仅在 105 摄氏度以下工作,长期工作温度低于 70 摄氏度。另一方面,随着电子器件和电力、能源设备功率不断增大以及对小型化和紧凑型功率模块的持续追求,电子材料的工作温度要求快速提高,薄膜电容器介电材料已成为高温电子器件和设备的技术瓶颈。 该论文采用了一种与前期方法截然不同的技术路线——利用有机光伏中电子受体材料的强得电子能力,实现了在高温聚合物中构筑深电荷陷阱。这种有机分子半导体型的电子受体材料具有极高的电子亲和能,被广泛应用于有机光伏中激子在异质结界面高效分离。它们可通过其表面静电势分布的极不均匀特性,对自由电子产生强束缚作用。通过向耐热聚合物中掺杂极少量高电子亲和能有机分子半导体制备了全有机复合高温介电材料。这类材料在 200 摄氏度和 200kV/mm 电场条件下,电阻率比高温聚合物提升两个数量级以上;200 摄氏度、放电效率90%以上的能量密度是目前最好的聚合物高温介电材料的 2.3 倍。此外,全有机复合体系解决了传统有机-无机复合体系中高表面能粒子分散不均和引入界面缺陷等问题,在薄膜品质和规模化制备等方面具有显著优势。
清华大学 2021-04-13
可逆固体氧化物燃料电池就地储能经济性研究方法
提出了可逆固体氧化物燃料电池就地储能经济性研究方法。 通过对电厂循环效率、发电模式功率密度、储能模式功率密度的多目标优化,建立可逆固体氧化物燃料电池设计库。 然后建立机组组合模型,通过优化电厂设计选择、容量配置与运行策略,实现可逆固体氧化物燃料电池与需求的最优匹配,计算电厂成本上限评估电厂经济可行性。 建立了丰富的可逆固体氧化物燃料电池设计库,给出不同风电渗透率、燃料下可逆固体氧化物燃料电池就地储能最优配置及运行策略,并给出经济性评估。
华北电力大学 2022-07-15
高能量密度纳米复合介电储能材料及脉冲电容器
一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 随着电力需求的不断增长,高性能储能装置对现代社会的可持续发展起着至关重要的作用。与超级电容器和锂电池相比,脉冲储能电介质电容器拥有超高的可释放功率密度,高的操作电压、极快的充放电速率以及长的循环寿命,是重要的新型功率储能器件,在新能源汽车、高端医疗器械、智能电网调频、可控核聚变、电磁炮等高功率脉冲技术的军民领域有着重要应用。
华中科技大学 2022-07-26
一种用于高温储能电池的密封材料及其制备方法
本发明公开了一种用于高温储能电池的密封材料,其中所述密 封材料是将 CaAl2S4 作为密封剂,以氧化铝、氧化钙、氧化镁、氧化 硼、氮化硼和氮化铝粉末中的一种或多种组合物作为密封材料热膨胀 系数的调节剂,加上己烷粘结剂构成。通过添加一些陶瓷材料对 CaAl2S4 进行改性,调节材料的热膨胀系数,使其达到满足对各种基 底材料进行粘结的目的,因此本发明的密封材料具有较高的热稳定性 和化学稳定性,能够满足高温储能电池的长期稳定的需要。 
华中科技大学 2021-04-14
太阳能高效聚光热电联合供能系统
太阳能光伏发电及太阳能热水器是目前太阳能利用最为成熟和广泛的两个技术领域,但是由于其产能形式单一,最终严重制约了其进一步的技术发展和市场推广前景。 其中太阳能光伏发电存在光电转化效率低(由于温度效应,晶硅型光伏发电系统综合光电转化效率只能达到12%-13%),光伏组件成本高,导致其成本回收期长。同时光伏电池生产也存在高能耗高污染的问题。 如何提高单位面积光伏电池的发电量,减少电池用量是降低系统成本提高发电收益的重要手段。通过聚光可以有效提高光伏电池片表面的太阳能能流密度,并大大增加光伏电池的光电输出功率,成倍减少电池片用量(用量为传统技术的1/4),间接降低了光伏电池生产的总能耗和总污染,但是提高电池表面太阳能能流密度的同时,电池的温度也急剧升高,严重影响电池的电输出性能和使用寿命,只有通过水冷的方式来降低电池温度,这就形成了该技术手段的另一种产能形式,太阳能热水。即太阳能热电联供。
西安交通大学 2021-04-11
一种耦合有CO2储能单元的超临界CO2布雷顿循环发电系统
本发明公开了一种耦合有CO2储能单元的超临界CO2布雷顿循环发电系统,由布雷顿循环发电单元和CO2储能单元组成;布雷顿循环发电单元包括高温回热器、燃烧室、透平、发电机、低温回热器、冷却器I和压缩机I;CO2储能单元包括低压储气室、冷却器II、压缩机II和高压储气室。本发明发电系统中CO2储能单元可将不稳定的能源以超临界CO2的形式储藏起来,在用电需求高的时候,将储藏的高温高压超临界CO2经布雷顿循环稳定做功供电,很好的实现电能的稳定输出,因此耦合了CO2储能单元的本发明布雷顿循环发电系统可以进一步的节约能源,降低弃风弃光率,提高昼夜负荷调节稳定性,实现节能减排。
东南大学 2021-04-11
储氢材料
化石能源(煤、石油、天然气等)有限的储量及不可再生性,已无法满足人类的能源需求。同时,化石能源大规模使用产生大量的CO2、SO2、NOx等温室或有害气体,对生态环境造成了严重的负面影响。氢是地球上储量最丰富的元素,具有最高的单位质量能量密度(143.0 kJ/g),且燃烧产物只有水,右图是一种十分理想的清洁能源载体。下图是理想的氢循环系统,其利用太阳能电解水制取氢气,并将氢气可逆储存于固态储氢材料,按需要应用于燃料电池中。氢气如何高效存储被认为是氢能大规模应用最需解决的首要问题。&n
南京大学 2021-04-14
储物柜
产品详细介绍 可根据客户的要求批量定做
大连益隆科教仪器设备有限公司 2021-08-23
轨道蓄能装置与系统
本发明合理的利用轨道受到车轮载荷上下振动产生的机械能,节能环保。
西南交通大学 2021-04-10
太阳能温差发电系统
项目基于温差发电的基本原理,研制了一套用于驱动小功率电器用的太阳能温差发电系统。该系统主要由太阳能聚光型集热器、温差热电转换器和散热器三部分组成,温差热电转换器是由某种半导体材料加工而成。系统原理是利用太阳能聚光型集热器对温差热电转换器的一面进行加热形成热端,而热电转换器的另一面通过散热器自然散热形成冷端,这样两端就形成了一定的温差,由于半导体材料的赛贝克效应实现热能向电能的转换,从而可直接给负载电器供电或把电能用蓄电池储存起来。 白天利用太阳能可对某些小功率电器直接供电,或者把多余的电量用蓄电池储存起来电池;夜间可以用蓄电池来带动用电设备。代表性的电器设备如:应急灯、节能灯、小型风机或、风扇、小功率通讯设备等等。本发电系统对环境无污染,还有工作时间长、维护小、可移动性好,无噪音等一系列优点,使得其在偏远山区家用照明、做饭和通讯,无须维护的小功率公共设施如山区公路照明和海上灯塔,以及野外应急用电设备等领域具有广阔的应用前景。目前,本系统在实验室初步测试已经能稳定提供至少2W以上的电量。
北京航空航天大学 2021-04-11
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