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法拉電容的比能量究竟有多大?是否可以真的代替電池呢?目前,還沒有看到過關于法拉電容的能量密度極限方面的報道,也許是本人孤陋寡聞吧。為了弄明白這件事,作了一個計算,試圖了解法拉電容的能量極限。

  目前介電常數最高的材料是一種陶瓷材料,相對介電常數30000,絕緣強度40KV/mm。

  由于是尋找極限,因此先假設我們的工藝進步了,能進行納米加工,把介質和金屬鋁箔做到一個分子的厚度(約1nm), 二者的密度相近,一公斤鋁箔可做可延展至300000平方米面積,敷起來作為電極,這樣的材料N層復合起來,有2N-1個相對面,簡便起見,我們按2倍計算,可知每層復合材料的靜電容為160000000法拉,但極限電壓只有40mV,為安全起見,額定工作電壓可取30mV,儲能多少呢?

  0.5*160000000*0.03*0.03=72000(焦爾),合10WH/Kg.

  10WH/公斤!這就是“納米工藝”下的法拉電容的比能量極限!!!


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