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EPCIA Student Award 2023 für Forschungen zu E-Caps

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Dr. Shova Neupane vom Centre for Industrial Electronics (CIE) an der University of Southern Denmark (SDU), dänisch Syddansk Universitet, wurde auf der EPCIA-Tagung am 23. März 2023 in Paris für ihre herausragende Postdoktorandenarbeit mit dem EPCIA Student Award ausgezeichnet.

Das EPCIA Student Award Committee bewertete die Publikation von Dr. Neupane als herausragende wissenschaftliche Arbeit auf dem Gebiet der passiven Elektronik-Bauelemente. Die Auszeichnung ist mit 5.000 € dotiert.

Der EPCIA-Preis wurde Dr. Neupane für die erfolgreiche Prototypen-Entwicklung eines Polymer-Elektrolytkondensators auf Aluminiumbasis (E-Cap) verliehen. Die E-Caps wurden im Forschungslabor der Universität im Rahmen des teilweise von EPCIA finanzierten Forschungsprojekts entwickelt. Die Studie zeigte, dass der Einsatz dieser Technologie zur Entwicklung ultrakompakter integrierter Umrichtersysteme führen könnte. Herkömmliche Aluminium-Elektrolytkondensatoren haben einen vergleichsweise hohen äquivalenten Serienwiderstand (ESR), was zu einer erhöhten Selbsterwärmung und einer geringeren Ripplestrom-Belastbarkeit führt. Dr. Neupanes Forschungsarbeit schlägt vor, einen relativ schlecht leitenden Flüssigelektrolyten in herkömmlichen Elektrolytkondensatoren durch ein besser leitendes Material zu ersetzen.

Die Arbeit hat gezeigt, dass Elektrolyte auf der Basis von PEDOT:PSS – Poly(3,4-Ethylendioxythiophen):Poly(styrolsulfonat) – deutlich bessere Werte bei ESR und Stromtragfähigkeit aufweisen. Durch die Entwicklung dieser Technologie, die einen zuverlässigen Betrieb bei Spannungen von 450 V und eine Betriebstemperatur bis 105 °C (beides Forderungen der Automobilbranche) ermöglicht, könnten Polymer-Aluminium-Elektrolyt-Kondensatoren mit Folienkondensatoren als DC-Zwischenkreis in Stromrichtern von Elektrofahrzeugen konkurrieren.

Dr. Neupane testete das Lebensdauerverhalten der erfolgreich hergestellten E-Caps. Mittels Röntgentomographiemessungen bestimmte sie den physikalischen Zustand der verkapselten E-Caps.

“Solche F&E-Projekte sind für die Branche der passiven Bauelemente von großer Bedeutung“, betont Ralph Bronold, Präsident des EPCIA. Er ermutigt Studenten aller europäischen Universitäten, die in diesem Bereich arbeiten, sich für den EPCIA Student Award 2024 zu bewerben.

EPCIA vergibt den Student Award jährlich und freut sich auf weitere Dissertationen, Master- oder Bachelorarbeiten sowie Fachartikel zum Thema passive Bauelemente. Details zum EPCIA Student Award finden Sie auf der EPCIA Website.