能源效率

计算模型以构建更好的电容器

北卡罗来纳州立大学研究人员开发了一种计算模型,显示了材料纳米结构的变化如何影响它们的电导率,这有助于改善许多电子设备的能量存储装置。

由Matt Shipman. 2020年7月11日
礼貌:北卡罗来纳州立大学

研究人员北卡罗来纳州立大学已经开发了一种计算模型,帮助用户了解材料的纳米结构的变化如何影响其电导率 - 以旨在为各种电子产品开发新的能量存储设备的目标。具体地,研究人员专注于用于制造电容器的材料 - 这是从智能手机到卫星的一切中使用的能量存储装置。

“您可能在日常生活中使用数千个电容器,无论您是否知道,无论是您都知道吗,若干欧文局的作者和NC状态材料科学与工程副教授的辅助作者说。

电容器由其性能产生的材料。因此,欧文和他的合作者设置了开发模型以了解材料中结构特征如何影响材料的电导率。

“我们满意的一件事就是这种模型同时看起来多个空间尺度 - 捕获从设备级别比例到纳米级的所有内容,”Irving说。“例如,我们的模型看起来像缺陷和谷物边界。

“缺陷是材料结构中缺失原子的东西,或者在结构中发现了”错误“原子。晶界是不同晶体结构彼此碰撞的地方的地方。嗯,我们的模型看起来像缺陷和晶界如何影响电子通过材料的存在和移动。

“因为处理材料的不同方式可以控制缺陷和晶界等事物的存在和分布,所以该模型可以为我们提供可用于工程材料以满足特定应用的需求的洞察。换句话说,我们乐观地说,该模型可以帮助我们保持未来电容器的成本低,同时确保他们效果很好,持续很长时间。“

- 由Chris Vavra,Associate Editor编辑,控制工程,CFE媒体和技术,cvavra@cfemedia.com.


哑光船员
作者生物:Matt Shipman,北卡罗来纳州立大学研究通讯领导