Патенты автора ГАРДНЕР Дональд С. (US)
ГИБРИДНЫЙ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ КОНДЕНСАТОР // 2644398
Группа изобретений относится к устройствам для хранения энергии, более контректно к аккумуляторам и конденсаторам. Гибридный электрохимический конденсатор включает первый электрод, второй электрод и электролит. Первый электрод содержит Mg, Na, Zn, Al, Sn, TiO2 или комбинацию этих материалов. Второй электрод включает пористый материал с отношением площади поверхности к объему по меньшей мере 10 м2/см3. Имеется также гибридный электрохимический конденсатор, в котором первый электрод выполнен из Mg, Na, Zn, Al, Sn, TiO2, предварительно литированного углерода, Li, второй электрод выполнен из пористого материала, такого как пористый углерод или пассивированный пористый кремний, и электролит выполнен из полупроводника IV группы, полупроводника группы III-V или комбинации этих материалов. Имеется также мобильное устройство. Группа изобретений позволяет создать конденсатор, который имеет повышенные напряжение и плотность энергии по сравнению с другими электрохимическими конденсаторами и повышенную плотность мощности по сравнению с аккумуляторами. 3 н. и 24 з.п. ф-лы, 6 ил.
Изобретение относится к области электротехники и микроэлектроники, а именно к устройствам для хранения энергии, в которых выполнены пористые электроды для электрохимических конденсаторов с сильно развитой пористой поверхностью, сформированной с использованием нанотехнологий. Предложены варианты выполнения устройства для хранения энергии, а также способ формирования устройства и пористых электродов. В варианте осуществления изобретения устройство для хранения энергии включает в себя пористую структуру, образованную множеством главных каналов внутри электропроводящей структуры в направлении плоскости кристалла, при этом каждый из главных каналов имеет отверстие в главной поверхности кристалла, и каждый из главных каналов проходит в электропроводящую структуру под острым углом к главной поверхности кристалла. В варианте осуществления изобретения устройство для хранения энергии включает в себя пористую структуру, содержащую матрицу V-образных канавок и пирамидальных углублений. Повышение емкости и надежности устройства хранения энергии, является техническим результатом изобретения. 4 н. и 23 з.п. ф-лы, 27 ил.
СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ УДЕЛЬНОЙ ЭНЕРГИИ И ДОСТИЖИМОЙ ВЫХОДНОЙ МОЩНОСТИ УСТРОЙСТВА НАКОПЛЕНИЯ ЭНЕРГИИ // 2578676
Изобретение относится к области электротехники, а именно к способу повышения удельной энергии устройства накопления энергии, например, суперконденсатора. Способ включает увеличение емкости устройства накопления энергии нанесением материала в пористой структуре устройства накопления энергии с помощью процесса атомно-слоевого осаждения, предназначенного для увеличения расстояния, на которое проникает электролит внутри каналов пористой структуры, или размещением диэлектрического материала в пористой структуре. Другой способ включает отжиг устройства накопления энергии, чтобы вызвать диффузию электропроводящего вещества к поверхности структуры и формирование на ней электропроводящего слоя. Другие способы увеличения удельной энергии включают повышение напряжения пробоя, формирование псевдоконденсатора, осаждение электропроводящего материала в пористой структуре. Повышение емкости и удельной энергии устройства накопления энергии является техническим результатом изобретения. 5 н. и 29 з.п. ф-лы, 12 ил.
Изобретение относится к области электротехники, а именно к электрохимическим емкостным устройствам аккумулирования энергии. Устройство аккумулирования энергии включает в себя первый электрод (110, 510), включающий в себя первое множество каналов (111, 512), содержащих первый электролит (150, 514), и второй электрод (120, 520), включающий в себя второе множество каналов (121, 522), содержащих второй электролит (524). Первый электрод имеет первую поверхность (115, 511), а второй электрод имеет вторую поверхность (125, 521). По меньшей мере один из первого и второго электродов представляет собой электрод из пористого кремния, а по меньшей мере одна из первой и второй поверхностей содержит слой (535) пассивации, который содержит завершенную углеводородом поверхность. Повышение рабочих напряжений устройства аккумулирования энергии, а также надежности и срока службы является техническим результатом изобретения. 3 н. и 1 з.п. ф-лы, 9 ил.
Предложен двухслойный конденсатор (EDLС), который имеет первую (110) и вторую (120) электропроводящие структуры, отделенные друг от друга разделителем (130). По меньшей мере одна из первой и второй электропроводящих структур включает в себя пористую структуру, содержащую множество каналов (111, 121) с отверстием на поверхности пористой структуры, при этом каждый из каналов имеет отверстие (112, 122) на поверхности (115, 125) пористой структуры. В другом варианте изобретения устройство накопления заряда включает в себя множество наноструктур (610) на подложке (605), электролит (650), находящийся в физическом контакте по меньшей мере с некоторыми наноструктурами, материал (615), имеющий диэлектрическую проницаемость по меньшей мере 3,9, расположен между электролитом и наноструктурами. Наноструктуры в заявленном устройстве выполнены из кремния, кремний-германия, карбида кремния, алюминия, вольфрама, меди. Предложен также способ изготовления электропроводящей структуры и способ изготовления устройства накопления заряда. Снижение габаритов и веса устройства, увеличение площади поверхности электрода и его емкости является техническим результатом изобретения. 5 н. и 30 з.п. ф-лы, 11 ил.
