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1. WO2003003466 - QUANTUM SUPERCAPACITOR

Veröffentlichungsnummer WO/2003/003466
Veröffentlichungsdatum 09.01.2003
Internationales Aktenzeichen PCT/EA2002/000006
Internationales Anmeldedatum 01.07.2002
IPC
H01L 29/12 2006.1
HSektion H Elektrotechnik
01Grundlegende elektrische Bauteile
LHalbleiterbauelemente; elektrische Festkörperbauelemente, soweit nicht anderweitig vorgesehen
29Halbleiterbauelemente, besonders ausgebildet zum Gleichrichten, Verstärken, Schalten oder zur Schwingungserzeugung mit wenigstens einer Potenzialsprung-Sperrschicht oder Oberflächensperrschicht; Kondensatoren oder Widerstände mit wenigstens einer Potenzialsprung-Sperrschicht oder Oberflächensperrschicht, z.B. PN-Übergang mit Verarmungsschicht oder Anreicherungsschicht; Einzelheiten von Halbleiterkörpern oder von Elektroden auf diesen Halbleiterkörpern
02Halbleiterkörper
12gekennzeichnet durch die Materialien, aus denen sie bestehen
CPC
B82Y 10/00
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
82NANOTECHNOLOGY
YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
10Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
H01G 4/06
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
4Fixed capacitors; Processes of their manufacture
002Details
018Dielectrics
06Solid dielectrics
H01G 4/08
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
4Fixed capacitors; Processes of their manufacture
002Details
018Dielectrics
06Solid dielectrics
08Inorganic dielectrics
H01L 29/127
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
29Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof; ; Multistep manufacturing processes therefor
02Semiconductor bodies ; ; Multistep manufacturing processes therefor
12characterised by the materials of which they are formed
122Single quantum well structures
127Quantum box structures
Y02E 60/13
YSECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
60Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
13Energy storage using capacitors
Y10S 977/773
YSECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
977Nanotechnology
70Nanostructure
773Nanoparticle, i.e. structure having three dimensions of 100 nm or less
Anmelder
  • ILYANOK, Alexander Mikhailovich [BY]/[BY]
Erfinder
  • ILYANOK, Alexander Mikhailovich
Vertreter
  • VINOGRADOV, Sergey Gennadievich
Prioritätsdaten
20010084629.06.2001EA
Veröffentlichungssprache Russisch (ru)
Anmeldesprache Russisch (RU)
Designierte Staaten
Titel
(EN) QUANTUM SUPERCAPACITOR
(FR) SUPERCONDENSATEUR QUANTIQUE
Zusammenfassung
(EN) The inventive supercapacitor comprises electrodes with a nanostructured material arranged therebetween, said material being consisted of clusters provided with tunnel-transparent shells. The cluster is dimensioned in such a way it enables an electron to exhibit the resonance properties within the range of 7.2517 nm $m(F) r $m(F) 29.0068 nm. Said dimensions are defined by the annular radius of the electron wave according to the formula Ro=$m(j)(me$g(a)2c)=7.2517 nm, where $m(j) is the Planck constant, me is the electron mass, $g(a)=1/137.036 is a fine structure constant, c is the light speed. The cluster dimension is pre-determined in the range from ro=7.2517 nm. Energy storage in the quantum supercapacitor is carried out by means of a controlled breakdown of the nanostructured dielectric material followed by the recovery thereof. Said energy is stored regularly through out the total volume of the nanostructured material as a result of a resonance pairing of electrons on the cluster. Specific energy stored in the capacitor is equal to 1.66 MJ/kg.
(FR) Dans le supercondensateur quantique de l'invention, on a disposé entre les électrodes un matériau nanostructuré constitué de plusieurs grappes munies d'enveloppes transparentes à effet tunnel. Les dimensions des grappes sont choisies de manière à ce que les propriétés de résonance de l'électron puissent se manifester; elles sont de 7,2517 nm $m(F) r $m(F) 29,0068 nm. Ces dimensions sont déterminées par le rayon annulaire de l'onde d'électron selon la formule ro=$m(j)/(me$g(a)2c)=7,2517 nm, dans laquelle $m(j) est la constante de Planck, me est la masse de l'électron, $g(a)=1/137,036 est la constante de la structure fine et c la vitesse de la lumière. Les dimensions de la grappe sont comprises entre ro et 4 ro, l'épaisseur de l'intervalle transparente à effet tunnel étant inférieure ou égale à ro=7,2517 nm. L'accumulation de l'énergie dans le supercondensateur quantique se fait grâce au claquage contrôlé du matériau nanostructuré diélectrique suivi d'un rétablissement dudit matériau. L'énergie conservée est répartie régulièrement dans tout le volume du matériau nanostructuré grâce à l'accouplement par résonance des électrons sur la grappe. L'énergie spécifique limite accumulée dans le condensateur s'élève à 1,66 MJoules / kg.
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