UA115716C2 - Генератор електроенергії - Google Patents

Генератор електроенергії Download PDF

Info

Publication number
UA115716C2
UA115716C2 UAA201604279A UAA201604279A UA115716C2 UA 115716 C2 UA115716 C2 UA 115716C2 UA A201604279 A UAA201604279 A UA A201604279A UA A201604279 A UAA201604279 A UA A201604279A UA 115716 C2 UA115716 C2 UA 115716C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
ferroelectric
chromel
series
package
iron
Prior art date
Application number
UAA201604279A
Other languages
English (en)
Inventor
Генрік Генрікович Шумінський
Олександр Іванович Гетьман
Original Assignee
Генрік Генрікович Шумінський
Олександр Іванович Гетьман
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Генрік Генрікович Шумінський, Олександр Іванович Гетьман filed Critical Генрік Генрікович Шумінський
Priority to UAA201604279A priority Critical patent/UA115716C2/uk
Priority to EA201800571A priority patent/EA036556B1/ru
Priority to US16/077,393 priority patent/US20190044457A1/en
Priority to EP17786267.9A priority patent/EP3446321A4/en
Priority to KR1020187033248A priority patent/KR102466906B1/ko
Priority to CN201780024300.5A priority patent/CN109155193B/zh
Priority to PCT/UA2017/000038 priority patent/WO2017184102A1/en
Priority to JP2018555529A priority patent/JP7096165B2/ja
Publication of UA115716C2 publication Critical patent/UA115716C2/uk

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/46—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates
    • C04B35/462—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates
    • C04B35/465—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates based on alkaline earth metal titanates
    • C04B35/468—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates based on alkaline earth metal titanates based on barium titanates
    • C04B35/4682—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates based on alkaline earth metal titanates based on barium titanates based on BaTiO3 perovskite phase
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N1/00—Electrostatic generators or motors using a solid moving electrostatic charge carrier
    • H02N1/06—Influence generators
    • H02N1/08—Influence generators with conductive charge carrier, i.e. capacitor machines
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G23/00—Compounds of titanium
    • C01G23/003—Titanates
    • C01G23/006—Alkaline earth titanates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002—Details
    • H01G4/005—Electrodes
    • H01G4/008—Selection of materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002—Details
    • H01G4/018—Dielectrics
    • H01G4/06—Solid dielectrics
    • H01G4/08—Inorganic dielectrics
    • H01G4/12—Ceramic dielectrics
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002—Details
    • H01G4/018—Dielectrics
    • H01G4/06—Solid dielectrics
    • H01G4/08—Inorganic dielectrics
    • H01G4/12—Ceramic dielectrics
    • H01G4/1209—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G7/00—Capacitors in which the capacitance is varied by non-mechanical means; Processes of their manufacture
    • H01G7/06—Capacitors in which the capacitance is varied by non-mechanical means; Processes of their manufacture having a dielectric selected for the variation of its permittivity with applied voltage, i.e. ferroelectric capacitors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N11/00—Generators or motors not provided for elsewhere; Alleged perpetua mobilia obtained by electric or magnetic means
    • H02N11/008—Alleged electric or magnetic perpetua mobilia
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/50—Solid solutions
    • C01P2002/52—Solid solutions containing elements as dopants
    • C01P2002/54—Solid solutions containing elements as dopants one element only
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/40—Electric properties
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/42—Magnetic properties
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3224—Rare earth oxide or oxide forming salts thereof, e.g. scandium oxide
    • C04B2235/3227—Lanthanum oxide or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3251—Niobium oxides, niobates, tantalum oxides, tantalates, or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3258—Tungsten oxides, tungstates, or oxide-forming salts thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G7/00—Capacitors in which the capacitance is varied by non-mechanical means; Processes of their manufacture
    • H01G7/02—Electrets, i.e. having a permanently-polarised dielectric
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Hybrid Cells (AREA)
  • Ceramic Capacitors (AREA)
  • Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

Винахід належить до електротехніки і може бути використаний для отримання електроенергії. Генератор електроенергії включає корпус з пакетом, що містить щонайменше один елемент, який складається з одного сегнетоелектрика і двох електропровідних пластин, які щільно прилягають один до одного та розміщені в наступній послідовності: електропровідна пластина - сегнетоелектрик - електропровідна пластина, інша, ніж перша. Електропровідні пластини виконані з різнорідних провідників, що мають різну концентрацію вільних електронів: двох різних металів: сурма-вісмут, залізо-нікель, титан-алюміній, або різних сплавів: хромель-алюмель, хромель-копель, або комбінації металу та сплаву: залізо-копель, сурма-алюмель, вісмут-хромель. При наявності в пакеті більше одного елемента вони підключені до джерела споживання електричної енергії послідовно або паралельно, або комбіновано - декілька елементів підключено послідовно, а декілька елементів підключено паралельно. Як сегнетоелектрик використовують сегнетоелектрик – напівпровідник, вибраний з ряду матеріалів: нітрит натрію, напівпровідникова кераміка на основі необатів літію, калію, титанатів свинцю. Технічним результатом винаходу є зростання електричної потужності генератора.

Description

Винахід належить до електротехніки і може бути використаний для отримання електроенергії.
Поряд з традиційними динамічними генераторами електроенергії відомі менш поширені статичні пристрої, що не містять рухомих деталей, в яких використовується енергія хімічних реакцій, теплова енергія, енергія магнітного поля і т.д.
Відомий пристрій для отримання електричної енергії, в якому використовується внутрішня енергія активних діелектриків, - сегнетоелектриків і електретів (див. патент на винахід ОА
Мо84117, МПК (2006) НО1ТМ 6/00; НОТИ 4/00, опубл. 10.09.2008).
Відомий пристрій для отримання електричної енергії, що включає корпус з пакетом пластин обох знаків, між пластинами знаходиться шар сегнетоелектрика, пристрій містить зарядову пластину, відокремлену від інших шаром сегнетоелектрика, при цьому зарядова пластина виконана з біполярного електрета, наприклад з політетрафторетилену, поліетилентерефталату, полікарбонату, титанату кальцію, скла, ситалів і ін, а як сегнетоелектрик використовують стабілізований монокристалічний сегнетоелектрик, наприклад титанат барію, полівініліденфторид, тригліцинсульфат, сегнетсіль, дигідрофосфат калію, ніобат літію, фторберилат амонію і ін., при цьому пакет пластин містить мінімально один елемент, який складається з одного електрета, двох пластин сегнетоелектрика та двох металевих пластин, при цьому усі шари щільно примикають один до одного та розміщені у наступній послідовності: металева пластина - сегнетоелектрик-електрет-сегнетоелектрик-металева пластина, а при наявності в пакеті більше ніж одного елемента вони чергуються таким чином, що кожний наступний елемент розташовується відносно до попереднього, прилягаючи однойменними зарядами металевих пластин. Для успішної роботи відомого пристрою необхідна впорядкована поляризація сегнетоелектриків, які спонтанно поляризуються. Така поляризація відбувається у відомому пристрої під дією постійного електромагнітного поля, яке створюється зарядовими пластинами, роль яких виконують електрети.
Недоліком відомого пристрою є мала тривалість життя електретів, низька їх стабільність в процесі експлуатації, а також складність виготовлення електретів та їх висока собівартість.
Відомий статичний генератор електричної енергії (див. патент на винахід ША Ме85360, МПК (2006) НОТа 4/12; НОТО 4/008; НОТа 4/018, опубл. 12.01.2009), в якому немає електретів, а
Зо упорядковування поляризації з сегнетоелектриків, які спонтанно неполяризуються, здійснюють за допомогою постійного електромагнітного поля, яке створюється металевими пластинами, виконаними з різнорідних провідників зі значною різницею концентрацій вільних електронів.
Статичний генератор електричної енергії, що містить корпус з пакетом металевих пластин обох знаків, які відокремлені шаром стабілізованого монокристалічного сегнетоелектрика, при цьому в пакеті всі шари щільно примикають один до одного, а металеві пластини виконані з різнорідних провідників, що мають різну концентрацію вільних електронів: з різних металів, наприклад, сурма - вісмут, залізо - нікель, титан - алюміній, або різних сплавів, наприклад, хромель - алюмель, хромель - копель, або комбінації металу та сплаву, наприклад, залізо - копель, сурма - алюмель, вісмут - хромель, при цьому пакет пластин містить щонайменше один елемент, який складається з одного шару сегнетоелектрика та двох різнорідних провідникових пластин, які розміщені в наступній послідовності: провідникова пластина - сегнетоелектрик - провідникова пластина, а при наявності в пакеті більше ніж одного елемента вони підключені до джерела споживання електричної енергії послідовно або паралельно, або комбіновано - декілька елементів підключені послідовно, а декілька елементів підключені паралельно.
Недоліком відомого статичного генератора електричної енергії є мала питома електрична потужність через високий внутрішній електричний опір елементарних осередків. Високий внутрішній опір обумовлено застосуванням сегнетоелектриків, які за своєю природою є яскраво вираженими діелектриками з питомим електричним опором до 1016 Ом'см.
Відомий статичний генератор вибраний прототипом.
Прототип і генератор електроенергії, що заявляється, мають наступні спільні ознаки: - корпус з пакетом електропровідних пластин обох знаків, які відокремлені шаром стабілізованого монокристалічного сегнетоелектрика, при цьому в пакеті всі шари щільно примикають один до одного; - пакет пластин містить щонайменше один елемент, який складається з одного шару сегнетоелектрика та двох різнорідних провідникових пластин, які розміщені в наступній послідовності: провідникова пластина - сегнетоелектрик - провідникова пластина, а при наявності в пакеті більше ніж одного елемента вони підключені до джерела споживання електричної енергії послідовно або паралельно, або комбіновано - декілька елементів підключені послідовно, а декілька елементів підключені паралельно.
Відомо, що існують сегнетоелектрики, які одночасно мають і напівпровідникові властивості, так звані сегнетоелектрики-напівпровідники, що займають по величині питомого електричного опору (10-2-107 Ом-см) проміжне положення між провідниками і діелектриками.
Наприклад, нітрит натрію (МамМо:), напівпровідникові кераміки на основі необатів літію, калію, титанатів свинцю, барію і багато інших, (див... Фридкин В.М. Сегнетозлектрики- полупроводники. -М.: Наука, 1976. -408с. Иванов, В.В., Богомолов, А.А/ Сегнетозлектрики- полупроводники. Калинин. Издательство Калининского университета 1978 г., 96с).
Зокрема, сегнетоелектрик титанат барію ВатіОз діелектрик з питомим електричним опором більше 1012Ом:см, однак його можна перетворити в сегнетоелектрик-напівпровідник з питомим опором 10-103 Ом'см за допомогою примусового відновлення (див. Патент ВО 2162457, МПК (7) С04835/468, СО4835/64, опубл. 27.01.2001) або управляють його валентністю (див. Химия твердого тела и современньюе микро и нанотехнологии. МІ Международная конференция.
Кисловодск Ставрополь: СевКавГТтУ, 2006. 510 с. ЗОЛЬ-ГЕЛЬ МЕТОД ПпПОЛУЧЕНИЯ
ПОЛУРОВОДНИКОВОГО ТИТАНАТА БАРИЯ, ЛЕГИРОВАННОГО ОКСИДОМ ЛАНТАНА Ваї/!-
Хі ахтіоз И ОКСИДОМ ВОЛЬФРАМА ВатіІ-ХУУХО:з(х-0,001; 0,002) Змелло ГГ. Шинкова Т.А.).
Для отримання напівпровідникової кераміки на основі титанату барію її легують. Іони титана Ті заміщають на іони МУ, 5ре, Мр», Та?» і ін., барію Ва?" на іони Мп", І азя, Мазь м», (аз та інші.
Концентрація легуючих елементів зазвичай не перевищує 0,3 атомних 95.
В основу винаходу поставлено задачу отримання електричної енергії за рахунок утилізації внутрішньої енергії речовини, яку використовують.
Поставлена задача вирішується в генераторі електроенергії, що включає корпус з пакетом з електропровідних пластин обох знаків, які розділені шаром стабілізованого монокристалічного сегнетоелектрика, в пакеті всі шари щільно прилягають один до одного, при цьому пакет пластин включає мінімально один елемент, виготовлений пошарово з сегнетоелектрика і двох електропровідних пластин, виконаних з різнорідних провідників із значною різницею концентрацій вільних електронів, які розміщені в наступній послідовності: провідникова пластина - сегнетоелектрик - відмінна від першої провідникова пластина, елементи підключені до джерела споживання електричної енергії послідовно або паралельно, або комбінований - декілька елементів підключено послідовно, а декілька елементів підключено паралельно тим,
Зо що стабілізовані монокристали сегнетоелектриків замінюються стабілізованими монокристалами сегнетоелектриків-напівпровідників, наприклад, нітритом натрію, напівпровідниковими кераміками на основі необатів літію, калію, титанатів свинцю, барію і ін., які знижують внутрішньо електричний опір елемента і збільшують питому електричну потужність при підключенні до джерела споживання електричної енергії.
Новим в пристрої що заявляється, є те, що, замість стабілізованих монокристалів сегнетоелектриків використовують стабілізовані монокристали сегнетоелектриків- напівпровідників, наприклад, нітриту натрію, напівпровідникових керамік на основі титанатів барію, необатов літію, калію, титанатів свинцю та ін., які знижують внутрішній електричний опір елемента і збільшують питому електричну потужність при підключенні до джерела споживання електричної енергії.
Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю ознак, які заявляються, і технічним результатом, що досягається, полягає в наступному: - Використання сегнетоелектриків-напівпровідників з питомим електричним опором менше 107 Ом:см замість сегнетоелектриків - яскраво виражених діелектриків, з питомим електричним опором до 1016 Ом:см, дозволяє понизити внутрішній електричний опір елемента і отримати великі питомі електричні струми на тих же парах струмознімачів елемента. Збільшення питомих електричних струмів при незмінній різниці потенціалів приводить до природного зростання питомої електричної потужності елементу в більш ніж 2 рази по відношенню до прототипу. - Збільшення питомої електричної потужності елемента дозволяє розширити можливості практичного використання генератора, що заявляється, як в технічному, так і економічному планах.
Генератор електроенергії, що складається мінімально з одного елемента, приведений на фіг. 1.
Генератор електроенергії складається з корпусу 1, усередині якого розміщена пара провідників 2, виконаних з різнорідних провідників з різною концентрацією вільних електронів, між якими розміщений сегнетоелектрик-напівпровідник 3, через ізолятори 4 провідники 2 підключені до споживача енергії.
Як приклади сегнетоелектриків-напівпровідників, які використовують для виготовлення елементів генератора електроенергії, що заявляється, приведені наступні напівпровідникові бо кераміки на основі титанатів барію:
- титанат барію легований ніобієм (МБ) концентрацією 0,220 атомних 95 з питомим опором 6470 Ом:см; - титанат барію легований лантаном (Га) концентрацією 0,125 атомних 95 з питомим опором 883500 Ом'см
Зразок порівняння по прототипу виготовляється із застосуванням титанату барію з питомим опором 2710000000 Ом:см.
Як пара різнорідних провідників використовують залізо-нікель.
Генератор електроенергії складається мінімально з одного елемента. Елемент виготовляють шляхом послідовного вакуумного напилення на антиадгезійну підкладку площиною 1 дм?. Шари провідників формують товщиною 9-10 мкм, шар сегнетоелектрика- напівпровідника формують завтовшки менше 1 мкм, забезпечуючи суцільне безпористе рівномірне покриття.
Приклад 1
Виготовлення елемента зразка порівняння по прототипу з титанату барію.
На поліровану фторопластову підкладку, оброблену поліметилсилоксаном, накладають шаблон площиною 1 дм? і напилюють шар заліза товщиною 9-10 мкм. Шаблон прибирають і напилюють наступний шар титанату барію, забезпечують суцільне безпористе та рівномірне покриття товщиною до 1 мкм. Потім повертають шаблон на колишнє місце і напилюють шар нікелю товщиною 9-10 мкм. Шаблон прибирають і за допомогою вакуумної присоски відокремлюють готовий елемент від підкладки. За допомогою діетилового ефіру видаляють сліди поліметилсилоксану з поверхні шару заліза, а залишки діетилового ефіру видаляють обдуванням сухим повітрям. Потім розташовують елемент між клемами, що виготовлені із заліза і нікелю відповідно. Отриманий генератор електроенергії підключають до споживача енергії.
Приклад 2
Виготовлення елемента з титанату барію легованого ніобієм.
Елемент виготовляють за методикою, що наведена в прикладі 1, при цьому замість титанату барію використовували титанат барію легований ніобієм.
Приклад З
Зо Елемент виготовляють за методикою, що наведена в прикладі 1, при цьому замість титанату барію використовували титанат барію легований лантаном.
У таблиці 1 приведена залежність електричної потужності, (мВт), а також величин напруги (В) і електричного струму (мА) одного елемента при зовнішньому навантаженні в 1000 Ом від матеріалів сегнетоелектрика-напівпровідника щодо зразка порівняння по прототипу з титанату барію.
Вивчалася тривалість роботи кожного сегнетоелектрика-напівпровідника, що входять до складу одного елемента. В інтервалі температур від -20 до їж 1107 С кожен елемент безперервно працює впродовж більше 18000 годин.
Таблиця 1
Титанат барію легований
Титанат барію легований
Як видно з приведеної таблиці 1, при використанні сегнетоелектриків-напівпровідників електрична потужність різко зростає. В разі вживання титанату барію легованого ніобієм (МБ) електрична потужність елемента генератора електроенергії зросла в 2,088 разу по відношенню до прототипу. В разі вживання титанату барію легованого лантаном (І а) електрична потужність елемента генератора електроенергії зросла в 1,869 разу по відношенню до прототипу.
Генератор електроенергії, що заявляється, має значну перевагу перед прототипом в питаннях практичного вживання.

Claims (1)

  1. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
    Генератор електроенергії що включає корпус з пакетом, що містить щонайменше один елемент, який складається з одного сегнетоелектрика і двох електропровідних пластин, які щільно прилягають один до одного та розміщені в наступній послідовності: електропровідна пластина - сегнетоелектрик - електропровідна пластина, інша, ніж перша; електропровідні пластини виконані з різнорідних провідників, що мають різну концентрацію вільних електронів: комбінації двох різних металів, вибраних з ряду сурма-вісмут, залізо-нікель, титан-алюміній, або комбінації різних сплавів, вибраних з ряду хромель-алюмель, хромель-копель, або комбінації металу та сплаву, вибраних з ряду залізо-копель, сурма-алюмель, вісмут-хромель; при наявності в пакеті більше одного елемента вони підключені до джерела споживання електричної енергії послідовно або паралельно, або комбіновано - декілька елементів підключено послідовно, а декілька елементів підключено паралельно, який відрізняється тим, що як сегнетоелектрик використовують сегнетоелектрик - напівпровідник, вибраний з ряду нітрит натрію, напівпровідникова кераміка на основі необатів літію, калію, титанатів свинцю. й ки кі ї Ка Н І . ; зок вини сфе ! ро - ж т ; ін м о я ї щі зе З ; с ії - і сн ще -ї м х - ка - -е 4 кН - ях т їх кї о - Кк
UAA201604279A 2016-04-18 2016-04-18 Генератор електроенергії UA115716C2 (uk)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAA201604279A UA115716C2 (uk) 2016-04-18 2016-04-18 Генератор електроенергії
EA201800571A EA036556B1 (ru) 2016-04-18 2017-04-11 Генератор электроэнергии
US16/077,393 US20190044457A1 (en) 2016-04-18 2017-04-11 Electrical power generator
EP17786267.9A EP3446321A4 (en) 2016-04-18 2017-04-11 ELECTRIC POWER GENERATOR
KR1020187033248A KR102466906B1 (ko) 2016-04-18 2017-04-11 전력 발생기
CN201780024300.5A CN109155193B (zh) 2016-04-18 2017-04-11 发电机
PCT/UA2017/000038 WO2017184102A1 (en) 2016-04-18 2017-04-11 Electrical power generator
JP2018555529A JP7096165B2 (ja) 2016-04-18 2017-04-11 発電機

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAA201604279A UA115716C2 (uk) 2016-04-18 2016-04-18 Генератор електроенергії

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA115716C2 true UA115716C2 (uk) 2017-12-11

Family

ID=60116257

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAA201604279A UA115716C2 (uk) 2016-04-18 2016-04-18 Генератор електроенергії

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20190044457A1 (uk)
EP (1) EP3446321A4 (uk)
JP (1) JP7096165B2 (uk)
KR (1) KR102466906B1 (uk)
CN (1) CN109155193B (uk)
EA (1) EA036556B1 (uk)
UA (1) UA115716C2 (uk)
WO (1) WO2017184102A1 (uk)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11825758B2 (en) * 2019-02-22 2023-11-21 Massachusetts Institute Of Technology Resistive switching devices containing lithium titanate, and associated systems and methods

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3299332A (en) * 1961-07-10 1967-01-17 Murata Manufacturing Co Semiconductive capacitor and the method of manufacturing the same
JPS5437289B1 (uk) * 1965-09-17 1979-11-14
US3268783A (en) * 1965-10-05 1966-08-23 Murata Manufacturing Co Capacitor comprising an nu-type semiconductor metallic oxide and a layer of compensated material
US3426250A (en) * 1966-08-01 1969-02-04 Sprague Electric Co Controlled reduction and reoxidation of batio3 capacitors and resulting capacitor
US5087533A (en) * 1989-10-12 1992-02-11 Brown Paul M Contact potential difference cell
JPH03145108A (ja) * 1989-10-30 1991-06-20 Sumitomo Metal Ind Ltd コンデンサ及びその製造方法
RU2047925C1 (ru) * 1990-12-07 1995-11-10 Научно-исследовательский институт "ГИРИКОНД" Сегнетокерамический полупроводниковый чип-конденсатор
JPH0521265A (ja) * 1991-05-24 1993-01-29 Sumitomo Metal Ind Ltd コンデンサの製造方法
JP3125481B2 (ja) * 1992-11-19 2001-01-15 松下電器産業株式会社 粒界絶縁層型半導体磁器組成物
JP2934387B2 (ja) * 1994-10-20 1999-08-16 太陽誘電株式会社 半導体磁器の製造方法
RU2162457C1 (ru) 1999-05-13 2001-01-27 Белорусский государственный технологический университет Способ изготовления полупроводниковой керамики на основе титаната бария
US6388285B1 (en) * 1999-06-04 2002-05-14 International Business Machines Corporation Feram cell with internal oxygen source and method of oxygen release
JP4761019B2 (ja) * 2004-10-04 2011-08-31 セイコーエプソン株式会社 電極膜、圧電素子、強誘電体キャパシタ及び半導体装置
KR100718267B1 (ko) * 2005-03-23 2007-05-14 삼성전자주식회사 강유전체 구조물, 이의 제조 방법, 이를 포함하는 반도체장치 및 그 제조 방법
US8736151B2 (en) * 2006-09-26 2014-05-27 Velos Industries, LLC Electric generator
JP4888418B2 (ja) * 2008-02-29 2012-02-29 ソニー株式会社 可変容量素子とその制御方法、電子デバイス及び通信モバイル機器
UA84117C2 (uk) 2008-04-17 2008-09-10 Генрик Генрикович Шуминский Пристрій для отримання електричної енергії
JP2009263166A (ja) * 2008-04-25 2009-11-12 Kyocera Corp 誘電体磁器およびその製造方法
UA85360C2 (uk) 2008-10-03 2009-01-12 Генрик Генрикович Шуминский Статичний генератор електричної енергії
WO2011091709A1 (zh) * 2010-01-28 2011-08-04 复旦大学 铁电阻变存储器及其操作方法、制备方法
CN101860261B (zh) * 2010-03-26 2012-11-28 辽宁师范大学 一种逆压电纳米半导体发电机
CN102751094B (zh) * 2011-04-22 2015-08-05 华进半导体封装先导技术研发中心有限公司 一种基于欧姆接触的铁电薄膜电容及其制备方法
KR101769459B1 (ko) * 2011-08-10 2017-08-21 삼성전자주식회사 나노 발전 소자 및 그 제조 방법
CN102832266B (zh) * 2012-09-07 2016-01-20 苏州大学 Plzt铁电光伏器件及其制备方法
EP2940749B1 (de) * 2013-01-16 2018-03-14 Helmholtz-Zentrum Dresden - Rossendorf e.V. Komplementärer widerstandsschalter
CN203800041U (zh) 2014-01-28 2014-08-27 天津师范大学 一种多层膜结构的多源调控的阻变存储器
CN104992992A (zh) * 2015-06-08 2015-10-21 常熟苏大低碳应用技术研究院有限公司 一种铁电薄膜太阳能电池

Also Published As

Publication number Publication date
EP3446321A1 (en) 2019-02-27
CN109155193A (zh) 2019-01-04
EP3446321A4 (en) 2019-12-25
EA036556B1 (ru) 2020-11-23
CN109155193B (zh) 2022-02-08
JP2019520695A (ja) 2019-07-18
EA201800571A1 (ru) 2019-03-29
KR20180129956A (ko) 2018-12-05
WO2017184102A1 (en) 2017-10-26
KR102466906B1 (ko) 2022-11-11
US20190044457A1 (en) 2019-02-07
JP7096165B2 (ja) 2022-07-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Gao et al. Achieving ultrahigh breakdown strength and energy storage performance through periodic interface modification in SrTiO3 thin film
DE10346310A1 (de) Batterie, insbesondere Mikrobatterie, und deren Herstellung mit Hilfe von Wafer-Level-Technologie
Diao et al. Enhanced recoverable energy storage density of Mn-doped Ba 0.4 Sr 0.6 TiO 3 thin films prepared by spin-coating technique
CN109314183A (zh) 二次电池的制造方法
CN108431982B (zh) 固体接合型光电转换元件模块及其制造方法
US20200006009A1 (en) Electricity storage device and method for manufacturing solid electrolyte layer
UA115716C2 (uk) Генератор електроенергії
US1925307A (en) Electric condenser
Tikhov et al. The forming process in resistive-memory elements based on metal-insulator-semiconductor structures
CN109637809A (zh) 一种陶瓷储能电容器及其制备方法
US2798037A (en) Aluminum oxide films
RU2419951C2 (ru) Статический генератор электрической энергии
TW201135766A (en) Energy storage device
CN1860566B (zh) 电容器的制备方法
Fukuhara Electric charging/discharging characteristics of capacitor, using de-alloyed Si-20Al alloy ribbons
WO2022219939A1 (ja) キャパシタ、電気回路、回路基板、電子機器、及び蓄電デバイス
CN103000802B (zh) 一种在绝缘基板上制造具有离子交换增强层的压电元件的方法
Stura et al. Hybrid organic-inorganic electrolytic capacitors
US12062799B2 (en) Fabrication of micro/millimeter-scale power sources and the process flow therefor
KR20170111476A (ko) 고유전 물질을 이용한 정전기 에너지 발전소자
Meena Organic-Inorganic Hybrid Ammonium Halogenobismuthates and their Piezoelectric Properties
JP2017099208A (ja) エレクトレットおよびエレクトレットの製造方法
CN102969445A (zh) 一种压电元件的制造方法
US20100157509A1 (en) High Temperature Boron Oxynitride Capacitor
KR101056045B1 (ko) 리튬/니켈 전지