Project

Solid State diëlektrische Supercapacitors op basis van amorf SnO / SnyTi1-YO2 / TizAl1-zO1.5 + 0.5z Kunstmatige diëlektrische Lattice voor energieopslag en Power Electronics

Code
01P04921
Looptijd
28-10-2021 → 27-10-2024
Financiering
Gewestelijke en gemeenschapsmiddelen: Bijzonder Onderzoeksfonds
Mandaathouder
Onderzoeksdisciplines
  • Natural sciences
    • Materials physics not elsewhere classified
    • Physical chemistry not elsewhere classified
  • Engineering and technology
    • Energy storage
    • Nanomaterials
    • Functional materials
Trefwoorden
solid-state supercapcitor kunstmatige diëlektrische lattice atomic layer deposition
 
Projectomschrijving

De beperkte energieopslagdichtheid (ESD) van condensatoren verhindert het gebruik van deze componenten voor de opslag van hernieuwbare energie. Recent werd aangetoond dat vaste-stof condensatoren op basis van geavanceerde diëlektrische materialen een uitstekende ESD en hoge werkspanning kunnen bereiken, maar deze miniatuur-componenten zijn moeilijk schaalbaar tot grotere afmetingen. In een recente publicatie heb ik aangetoond dat een kunstmatig diëlektrisch rooster (EADL) opgebouwd uit afwisselend n-type halfgeleidende / isolerende sublagen veelbelovende eigenschappen bezit als geavanceerd diëlektricum. Bovendien maakt de periodieke structuur die is gegroeid door Atomaire Laag Depositie (ALD) de structuur perfect schaalbaar in zowel oppervlakte als dikte. In dit project stellen we een nieuw type diëlektrische supercondensator voor, gebouwd op basis van een ternaire SnOx/SnyTi1-yO2/TizAl1-zO1.5+0.5z (SST)-EADL en nanoporeuze metaalelektroden. Tuning van de bandenstructuur en een gradiënt-gebaseerde opbouw van de grenslagen worden geëxploreerd om een hoge doorslagsterkte te bereiken. De supercondensatoren die de SST-EADL en een groot elektrode-oppervlak combineren, zullen naar verwachting een hoge ESD en werkspanning, een snelle oplaadsnelheid, een lange levensduur en een uitstekende stabiliteit vertonen.