Supercondensador de diamante y procedimiento de fabricación del mismo
| DESCRIPCIÓN
Frente a las limitaciones inherentes a los materiales semiconductores actuales, el diamante emerge como una solución lógica y prometedora gracias a sus propiedades excepcionales. Mediante una estructura multicapa de diamante dopado con boro y nitrógeno, se ha desarrollado un supercondensador capaz de alcanzar una alta densidad de energía y una rápida capacidad de carga. Las capas de esta estructura se conectan en sus extremos dentro de un diseño biselado, que incluye un recubrimiento de diamante homoepitaxial dopado tipo n, obtenido a través de un crecimiento lateral que previene la ruptura dieléctrica. El proceso de fabricación incluye múltiples etapas, desde el crecimiento de las capas de diamante mediante deposición química de vapor (MPCVD), hasta el corte por láser para formar una estructura biselada que incrementa el área de contacto mejorando el rendimiento del dispositivo. Este enfoque innovador maximiza el almacenamiento de energía al aprovechar todo el volumen del supercondensador, eliminando los espacios inactivos.
ESTADO DE DESARROLLO El desarrollo se encuentra en una fase avanzada de investigación, donde los investigadores han realizado estudios teóricos y simulaciones que indican con alta confianza que el dispositivo funcionará con un rendimiento óptimo Los próximos pasos incluyen la construcción del prototipo final y su validación experimental en entornos adversos y aplicaciones de alta potencia.
USOS Y APLICACIONES El desarrollo se encuentra en una fase avanzada de investigación, donde los investigadores han realizado estudios teóricos y simulaciones que indican con alta confianza que el dispositivo funcionará con un rendimiento óptimo Los próximos pasos incluyen la construcción del prototipo final y su validación experimental en entornos adversos y aplicaciones de alta potencia |
VENTAJAS
– Alta Densidad de Energía: La estructura multicapa permite un almacenamiento eficiente de energía. Presenta mayor energía/kg que las baterías de litio, además de una capacidad significativamente superior a la de los condensadores convencionales. – Carga instantánea: Diseñado para tiempos de carga muy cortos, ideal para aplicaciones que requieren un suministro rápido de energía. – Robustez y Ligereza: El uso de diamante dopado proporciona un dispositivo resistente y ligero, adecuado para aplicaciones en entornos exigentes. – Prevención de Ruptura Dieléctrica: La estructura biselada y el diseño multicapa aseguran que el dispositivo opere de manera segura en alta potencia
AUTORES Araujo Gay, Daniel; Pernot, Julien; Villar Castro, María Del Pilar; Lloret Vieira, Fernando Manuel y Eon, David.
PALABRAS CLAVE Supercondensador, diamante, boro, nitrógeno, alta densidad de energía, almacenamiento de energía, electrónica de alta potencia, batería
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