Prionsabail Oibre Ábhair agus Modhanna Trélíontacha Toilleora chun dlús stórála fuinnimh a fheabhsú

Toilleoirí , mar chomhpháirteanna riachtanacha i gciorcaid leictreonacha, tá feidhmíocht arna gcinneadh ag saintréithe a n -ábhar tréleictreach den chuid is mó. Is é feiniméan polaraithe na n -ábhar tréleictreach faoi réimse leictreach seachtrach an bonn fisiciúil do stóráil fuinnimh i dtoilleoirí.

Meicníochtaí polaraithe de dhíltetreor
Is féidir ábhair tréleictreacha a rangú i gcineálacha neamhpholacha agus polar. Gintear tréleictreacha neamhpholacha go príomha chuimhneacháin dipole spreagtha Faoi réimse leictreach seachtrach, léirithe mar dhíláithriú leaisteach de scamaill leictreon. Tá tréleictreacha Polar, chomh maith le díláithriú scamall leictreon, chuimhneacháin bhuana dipole ailíníonn sé sin le treo an réimse leictrigh sheachtraigh. Beag beann ar an gcineál, forbraíonn gach tréleictreachas chuimhneacháin dioplóma spreagtha feadh an réimse leictrigh agus taispeánann siad muirir faoi cheangal ar a ndromchlaí nuair a chuirtear réimse leictreach seachtrach orthu. Ní féidir leis na muirir faoi cheangal seo gluaiseacht faoi shaoirse agus polaraíocht a bheith os comhair na leictreoidí in aice láimhe.

Cur síos cainníochtúil ar dhéine polaraithe
Is príomh -pharaiméadar é déine polaraithe (P) a chuireann síos ar mhéid an pholaraithe tréleictreach, arna shainmhíniú mar shuim veicteoir na n -chuimhneacháin dioplóma leictrigh in aghaidh an toirt aonaid. Cinntear an nóiméad dioplóma leictreach (μ) leis an gcainníocht muirir (Q) agus an fad idir muirir dhearfacha agus diúltacha (L). I dieelectrics líneach iseatópach, tá déine polaraithe i gcomhréir go díreach leis an réimse leictreach feidhmithe (E), arna shloinneadh mar p = ε₀ (εᵣ-1) e, áit a bhfuil ε₀ an ceadanna folúis (8.85 × 10⁻¹ ² f/m) agus εᵣ is é an permittivity sraonta san ábhar. Nochtann an gaol seo an nasc díreach idir cumas polaraithe ábhair agus a tairiseach tréleictreach.

Dlús stórála fuinnimh agus modhanna feabhsúcháin
Is féidir an dlús stórála fuinnimh (w/ΔV) de thoilleoir a chur in iúl leis an bhfoirmle ½ε₀εᵣe², áit a bhfuil E ina neart páirce oibre. Chun dlús stórála fuinnimh a fheabhsú, tá dhá phríomh -chur chuige ann: Neart na páirce oibre a mhéadú is Feabhas a chur ar an tairiseach tréleictreach . Braitheann feabhas ar neart na bpáirceanna oibre ar thréithe réimse miondealú an ábhair tréleictreach, agus is féidir an tairiseach tréleictreach a mhéadú trí chomhdhéanamh ábhair agus microstruchtúr a bharrfheabhsú. Tá paraiméadair toilleora bhunúsacha ar nós toilleas (c = ε₀εᵣs/d) agus toilleadh stórála fuinnimh (w = ½cu²) gaolmhar go dlúth leis na hairíonna seo d'ábhair tréleictreacha.
Trí thuiscint dhomhain a dhéanamh ar na meicníochtaí polaraithe agus ar chaidrimh chainníochtúla ábhar tréleictreach, is féidir treoir theoiriciúil a sholáthar chun ábhair toilleora ardfheidhmíochta a fhorbairt chun freastal ar an éileamh ar thoilleoirí dlúis ardfhuinnimh i bhfeistí leictreonacha nua-aimseartha. $ $