UA115716C2 - Генератор електроенергії - Google Patents
Генератор електроенергії Download PDFInfo
- 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
Links
- 230000005611 electricity Effects 0.000 title claims abstract description 17
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 17
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 13
- LPXPTNMVRIOKMN-UHFFFAOYSA-M sodium nitrite Chemical compound [Na+].[O-]N=O LPXPTNMVRIOKMN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 9
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000003574 free electron Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910000809 Alumel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910001179 chromel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims abstract description 5
- UGKDIUIOSMUOAW-UHFFFAOYSA-N iron nickel Chemical compound [Fe].[Ni] UGKDIUIOSMUOAW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- UQZIWOQVLUASCR-UHFFFAOYSA-N alumane;titanium Chemical compound [AlH3].[Ti] UQZIWOQVLUASCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- PEEDYJQEMCKDDX-UHFFFAOYSA-N antimony bismuth Chemical compound [Sb].[Bi] PEEDYJQEMCKDDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims abstract description 3
- 235000010288 sodium nitrite Nutrition 0.000 abstract description 4
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910002113 barium titanate Inorganic materials 0.000 description 19
- JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N barium titanate Chemical compound [Ba+2].[Ba+2].[O-][Ti]([O-])([O-])[O-] JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 8
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 5
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 5
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 4
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 4
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 4
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 230000005621 ferroelectricity Effects 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- YTOPFCCWCSOHFV-UHFFFAOYSA-N 2,6-dimethyl-4-tridecylmorpholine Chemical compound CCCCCCCCCCCCCN1CC(C)OC(C)C1 YTOPFCCWCSOHFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JHALWMSZGCVVEM-UHFFFAOYSA-N 2-[4,7-bis(carboxymethyl)-1,4,7-triazonan-1-yl]acetic acid Chemical compound OC(=O)CN1CCN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC1 JHALWMSZGCVVEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 241001057406 Azya Species 0.000 description 1
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 230000000181 anti-adherent effect Effects 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- AOWKSNWVBZGMTJ-UHFFFAOYSA-N calcium titanate Chemical compound [Ca+2].[O-][Ti]([O-])=O AOWKSNWVBZGMTJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 108010067216 glycyl-glycyl-glycine Proteins 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 108010028309 kalinin Proteins 0.000 description 1
- GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N lithium niobate Chemical compound [Li+].[O-][Nb](=O)=O GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910000402 monopotassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019796 monopotassium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N nonaoxidotritungsten Chemical compound O=[W]1(=O)O[W](=O)(=O)O[W](=O)(=O)O1 QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PJNZPQUBCPKICU-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid;potassium Chemical compound [K].OP(O)(O)=O PJNZPQUBCPKICU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- GZXOHHPYODFEGO-UHFFFAOYSA-N triglycine sulfate Chemical compound NCC(O)=O.NCC(O)=O.NCC(O)=O.OS(O)(=O)=O GZXOHHPYODFEGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001930 tungsten oxide Inorganic materials 0.000 description 1
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)
- ФОРМУЛА ВИНАХОДУГенератор 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
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)
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)
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 |
-
2016
- 2016-04-18 UA UAA201604279A patent/UA115716C2/uk unknown
-
2017
- 2017-04-11 US US16/077,393 patent/US20190044457A1/en not_active Abandoned
- 2017-04-11 EP EP17786267.9A patent/EP3446321A4/en active Pending
- 2017-04-11 KR KR1020187033248A patent/KR102466906B1/ko active IP Right Grant
- 2017-04-11 CN CN201780024300.5A patent/CN109155193B/zh active Active
- 2017-04-11 EA EA201800571A patent/EA036556B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2017-04-11 JP JP2018555529A patent/JP7096165B2/ja active Active
- 2017-04-11 WO PCT/UA2017/000038 patent/WO2017184102A1/en active Application Filing
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 |