Tryckta grafenelektroder i högspänningsprodukter

Diarienummer 2015-01339
Koordinator ABB AB - ABB Corporate Research - Västerås
Bidrag från Vinnova 499 200 kronor
Projektets löptid juni 2015 - juni 2016
Status Genomfört
Utlysning Strategiska innovationsprogrammet för grafen
Ansökningsomgång SIO Grafen - Förstudieprojekt och Forsknings- och Innovationsprojekt Våren 2015

Syfte och mål

Ledande tunna skikt förekommer ofta i högspänningsprodukter. Målet för denna förstudie är att skapa ledande skikt med en jämn yta och en jämn kantprofil, och att åstadkomma detta med inblandning av grafenpartiklar som har små dimensioner. Kol-baserade elektroder med jämnare yta och kantprofil leder till ett jämnare elektriskt fält vid elektroden, är ett korrosionsbeständigt material, och detta möjliggör till produkter som kan hantera högre spänningar eller mindre dimensioner till lägre kostnad.

Resultat och förväntade effekter

Denna studie visar att tunna ledande skikt kan åstadkommas med tryckbara grafenkompositioner med bra ledningsförmåga och jämn kantstruktur. Parametrar som påverkar jämnhet i kanter och ytor har undersökts. Elektrisk utvärdering visar på ett nytt användningsområde för grafen; som material i komponenter som befinner sig i höga elektrisk fält. Förstudien bör följas upp för att ytterligare förbättra egenskaperna hos elektroderna baserat på resultaten.

Upplägg och genomförande

Graphene nano platelets, carbon-black partiklar och små grafenpartiklar köptes in och kombinerades med en för ändamålet utvecklad binderlösning för att ge elektrodtryckbläck. Vid sidan av dessa utvärderades kommersiellt tillgängliga tryckbläck. Korona-, ozon-, och plasmabehandling av polymersubstrat utvärderades för att modifiera vätningsegenskaper. Teststrukturer för screentryckta elektroder designades. Utvärderadering gjordes med partial discharge (PD) mätningar.

Texten på denna sida har projektgruppen själv formulerat och innehållet är ej granskat av våra redaktörer.