Ashwani Maurya · Divya Singh · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

开发稳定、高效且低成本的储能器件需要高性能的负极材料。ZrO2是一种稳定的电极材料，但其电化学性能较差。因此，在本研究中，我们采用水热法合成了ZrO2@MoO3作为负极材料，并研究了其电化学行为。ZrO2@MoO3的比电容在3.3 A/g电流密度下达到916 F/g。该电极在经过2000次循环后仍能保持其初始比电容的90%。为了验证ZrO2@MoO3作为负极材料的实际应用潜力，我们以活性炭（AC）为正极构建了非对称器件（ZrO2@MoO3//AC）。该器件的能量密度和功率密度分别为15 Wh/k...

解读: 该ZrO2@MoO3复合阳极材料展现出916 F/g比电容和15 Wh/kg能量密度,对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有参考价值。其90%循环稳定性(2000次)和快速充放电特性可启发电化学储能单元优化,特别是在削峰填谷和频率调节场景。该材料的低成本制备路径为大规模储能系统降...

Tio Putra Wendari · Restu Rahmi Tazkiya · Muhammad Ali Akbar · Alfir Rizki 等5人 · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

采用熔盐法合成了Na0.5Bi0.5TiO3（NBT）和Na0.25Bi0.25Ba0.5TiO3（NBBT）钙钛矿样品，并对其结构、形貌和电学性能进行了系统分析。两种样品均呈现单相菱方晶系结构，空间群为R3c。Rietveld精修结果表明，由于Ba2+的离子半径大于Na+和Bi3+，Ba掺杂导致晶胞体积增大。傅里叶变换红外光谱（FTIR）显示Ti–O键振动峰发生位移，表明在NBBT中Ti–O键有所伸长。扫描电子显微镜（SEM）分析表明，Ba取代后晶粒呈板状各向异性，且晶粒尺寸减小。NBT和NB...

解读: 该钙钛矿介电材料研究对阳光电源储能系统具有重要参考价值。NBBT材料在35kV/cm低电场下实现21.56mJ/cm³储能密度和94.21%能量效率,其弛豫铁电特性可启发ST系列PCS的电容器优化设计。Ba²⁺掺杂引起的结构畸变增强储能性能,为PowerTitan系统中DC-link电容、滤波电容的...

Princess Nourah bint Abdulrahman University Researchers Supporting Project number (PNURSP2025R184) · Princess Nourah bint Abdulrahman University · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

由于钙钛矿在太阳能电池及其它能源替代形式中的潜在应用，已引起广泛关注。本研究采用基于密度泛函理论的广义梯度近似方法及Perdew-Burke-Ernzerhof（GGA-PBE）模拟，系统研究了FrJCl3（J = Be, Mg）材料的热力学、光电和物理特性。通过分析弹性常数，利用容差因子（Tf = 1.17, 1.04）、形成能（Hf = −3.397, −3.511 eV/原子）、内聚能（CE = −3.397, −3.511 eV/原子）以及Born稳定性判据（Cij > 0）对材料的稳定...

解读: 该钙钛矿材料FrJCl3的DFT研究对阳光电源光伏逆变器产品具有前瞻价值。其1.71eV带隙的FrBeCl3半导体特性与高吸收系数(347,255 cm⁻¹)表明可提升光伏电池效率,为SG系列逆变器的MPPT算法优化提供新材料适配方向。材料的宽光谱响应(可见光至紫外)特性可启发iSolarCloud...

Springer Nature remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps · institutional affiliations. · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

通过一种简单且成本低廉的水热-煅烧法制备了蜂窝状开放边缘还原氧化石墨烯纳米片（HOrGO NSs）并填充过渡金属氧化物（TMOs），即Co3O4/NiO纳米颗粒（NPs）。采用粉末X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线光电子能谱以及Brunauer-Emmett-Teller技术对所制备材料的性质进行了表征。该复合电极在1 A g⁻¹电流密度下表现出高达1345 F g⁻¹的比容量，并展现出优异的倍率性能，在1 A g⁻¹电流密度下容量保持率达到93.6%。此外，组装的Co3O4/N...

解读: 该蜂窝状石墨烯复合金属氧化物超级电容器技术对阳光电源储能系统具有重要参考价值。其1345 F/g高比容量和98.1%循环稳定性可应用于ST系列PCS的直流侧储能优化,提升PowerTitan系统的功率响应速度和循环寿命。石墨烯增强的电子传导特性可借鉴于SiC/GaN功率器件的散热设计,而快速充放电性...

Not Applicable. · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

污染和能源危机是当前面临的严重问题，迫切需要可持续且经济的储能技术。在本研究中，采用水热法合成了钡掺杂的钙钛矿型钴锡氧化物（CoSnO3），并将其用作超级电容器的电荷存储介质。通过Brunauer-Emmett-Teller（BET）分析、X射线衍射（XRD）技术、恒电流充放电（GCD）以及循环伏安法（CV）分别对样品的物理和电化学性能进行了研究。由钡掺杂CoSnO3构成的电极表现出明显的法拉第行为，在1 A/g的电流密度下实现了1006.21 F/g的比电容，而未掺杂的纯CoSnO3则仅表现出...

解读: 该钡掺杂钴锡氧化物超级电容器技术对阳光电源储能系统具有重要参考价值。研究显示掺杂策略可将比电容从471.52 F/g提升至1006.21 F/g,充电转移电阻降至0.65Ω,这为ST系列PCS和PowerTitan储能系统的混合储能架构提供了新思路。超级电容器的高功率密度特性可与锂电池互补,优化储能...

National Science Foundation of China (Grant no. 52102125) · the Natural Science Foundation of Fujian Province (Grant no. 2022J01943) · the Opening Project of Key Laboratory for Ultrafine Materials · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

为了满足高性能无铅介电电容器的生产需求，将Bi0.1Na0.7NbO3（BNN）引入到Bi0.5(Na0.82K0.18)0.5TiO3（BNKT）陶瓷中。系统地分析了BNKT-xBNN（x = 0–0.20）的相结构、显微结构、介电性能和能量存储特性。BNN的引入降低了剩余极化强度（Pr），并增强了弛豫行为，从而改善了能量存储性能。特别是，BNKT-0.10BNN组分实现了高达1.95 J/cm³的可恢复能量存储密度（Wrec），能量效率（η）达到76.2%。此外，当x = 0.10时，其电容...

解读: 该无铅陶瓷电容器技术对阳光电源储能系统具有重要参考价值。其1.95 J/cm³的能量密度和76.2%的效率,以及37-400°C宽温稳定性,可为ST系列PCS和PowerTitan储能系统的直流母线电容、滤波电容提供高温可靠方案。特别是在光储一体化应用中,该材料的低介电损耗(0.0032)和高温特性...

The PVA/CeO2 nanocomposite was prepared via the solution casting method. This work highlights the novelty of PVA/CeO2 nanocomposites in advancing environmentally friendly · high-performance energy storage technologies. The supercapacitor with specific capacitance modified from 3 F/g to 56 F/g is applicable for moderate energy storage devices in day-to-day life. Along with this · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

采用溶液浇铸法制备了PVA/CeO2纳米复合材料。本研究突出了PVA/CeO2纳米复合材料在推动环境友好型高性能储能技术发展方面的创新性。所制备的超级电容器比电容从3 F/g提升至56 F/g，适用于日常生活中的中等规模储能器件。此外，我们还研究了该材料的物理-热学性能，得出结论：其性能效果与掺杂剂在PVA基体中的引入量成正比。

解读: 该PVA/CeO2纳米复合材料超级电容技术对阳光电源储能系统具有参考价值。其比电容从3 F/g提升至56 F/g的性能优化路径,可为PowerTitan储能系统的功率缓冲单元提供材料创新思路。超级电容与电池混合储能架构能提升ST系列PCS的动态响应速度,特别适用于充电站削峰填谷场景。该环保型储能材料...

Zhenlin Song · Zengji Chen · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

全球负温度系数（NTC）热敏电阻市场每年生产超过四十亿只产品，广泛应用于工业制造、航空航天和家用电器等领域。随着新能源汽车和储能系统的日益普及，电池系统对可靠温度控制的需求显著增长。NTC热敏电阻以其高精度、小型化和快速响应等优点，在维持电池最佳工作温度方面发挥着关键作用，有助于延长电池寿命并提高系统可靠性。在过去两个世纪中，人们已采用多种材料开发NTC热敏电阻。然而，早期的NTC热敏电阻常存在测温范围窄、稳定性差等问题。因此，有必要系统回顾不同材料、掺杂元素及制备工艺对NTC热敏电阻电学性能的...

解读: 该NTC热敏电阻技术对阳光电源储能系统(PowerTitan/ST系列PCS)和充电桩产品具有关键应用价值。在电池热管理方面,高精度NTC可提升BMS温度监测准确性,优化PowerTitan储能系统的热失控预警能力;在SiC/GaN功率器件应用中,宽温域、高稳定性NTC有助于三电平拓扑的结温监测;对...

Xing Zhang · Chen Zhang · Haoliang Li · Zhipeng Ma 等5人 · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

采用溶胶-凝胶旋涂法制备了钙（Ca²⁺）掺杂的BZT薄膜Ba₁₋ₓCaₓZr₀.₂Ti₀.₈O₃（x = 0, 0.05, 0.1, 0.15和0.2），并将其沉积在Pt/Ti/SiO₂/Si基底上，用于脉冲电容器应用。通过调节Ca²⁺浓度，系统表征了Ba₁₋ₓCaₓZr₀.₂Ti₀.₈O₃薄膜的微观结构、铁电性能及储能性能。结果表明，Ca²⁺掺杂的BZT薄膜呈现单相钙钛矿结构。随着Ca²⁺浓度的增加，由于Ca²⁺离子取代BZT晶格A位离子，晶胞体积和容差因子均有所下降。当Ca²⁺含量增至x =...

解读: 该钙掺杂钛酸锆钡薄膜技术对阳光电源储能系统具有重要参考价值。研究实现的4210kV/cm击穿场强和33.1J/cm³能量密度,为ST系列PCS的薄膜电容器选型提供新方向。超高耐压特性可优化PowerTitan储能系统的直流母线电容设计,提升功率密度和循环寿命。纳米晶粒结构带来的低漏电流特性,可应用于...

Biswajit Jena · Dinesh Prajapati · Vishnu Shankar Rai · Anup Kumar · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

提升介电材料性能对储能技术的发展至关重要。本研究探讨了钨（W）取代对Bi₂/₃Cu₃Ti₄O₁₂（BCTO）陶瓷的介电性能、电学特性及微观结构的影响。采用半湿法工艺制备W掺杂的BCTO陶瓷，并在1173 K下烧结8小时。通过X射线衍射分析验证了所合成的Bi₂/₃Cu₃Ti₄₋ₓWₓO₁₂（x = 0.00, 0.05, 0.10, 0.20）即BCTWO陶瓷的相形成情况，结果显示存在少量次要相。利用X射线光电子能谱（XPS）确定各元素的氧化态，同时采用能量色散X射线光谱（EDX）分析以确认相纯度...

解读: 该钨掺杂BCTO陶瓷介电材料研究对阳光电源储能系统具有重要参考价值。其高介电常数(ε'~7.8×10³)特性可应用于ST系列PCS的直流侧支撑电容和PowerTitan储能系统的滤波电容优化,提升功率密度和能量存储效率。材料的介电损耗控制技术可为SiC/GaN功率器件的栅极驱动电路提供低损耗电容方案...

Shuo Wei: Conceptualization · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

作为高效的能量存储装置，超级电容器的性能在很大程度上受到电极电化学性质的影响。本研究旨在通过激发导电骨架与活性氧化还原材料之间的协同效应，改善生物碳与纳米晶NiCo2S4（NCS）复合材料的电化学性能，从而开发适用于超级电容器的先进电极材料。以采自Gerbera delavayi Franch.叶片背面绒毛衍生的氮掺杂活化生物碳（NAGC）为具有中空管状结构的载体，负载片状NiCo2S4（NCS-S）纳米晶体。所制备的NAGC@NCS-S电极在1 A g−1电流密度下实现了高达2282 F g−...

解读: 该生物质碳复合超级电容器技术对阳光电源储能系统具有重要参考价值。其2282 F/g比电容和58.1 Wh/kg能量密度,为ST系列PCS的直流侧储能优化提供新思路。98.96%循环保持率(5000次)可提升PowerTitan系统寿命。该材料的快速充放电特性适用于电网调频和削峰填谷场景,可与现有电池...

Xujun Li · Zhonghua Dai · Yuanyuan Zheng · Chenxi Liu · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

近年来，随着电子元器件行业的快速发展，脉冲功率电容器的能量存储性能已提升到更高的水平。本研究通过引入Mg0.85Bi0.1ZrO3（MBZ）来改善(Bi0.5Na0.5)0.7Sr0.3TiO3（BNST）陶瓷的能量密度和功率密度（PD）。引入MBZ显著减小了陶瓷晶粒尺寸，并提高了陶瓷的击穿电场（Eb）。在208 kV/cm的电场下，0.90BNST-0.10MBZ陶瓷的可回收储能密度（Wrec）达到2.67 J/cm³，此时极化差值为39.52 μC/cm²，能量存储效率（η）为63.55%。...

解读: 该陶瓷电容储能材料研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有前瞻价值。其2.67 J/cm³能量密度和13.02 MW/cm³功率密度特性,可为PCS直流侧支撑电容、母线滤波电容提供小型化方案。1.368μs快速放电特性适配SiC/GaN功率器件的高频开关需求,有助于提升三电平拓...

Shafiq Ahmed · Naresh Padha · Zakir Hussain · Shammi Kumar 等5人 · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

采用多源顺序蒸发层沉积技术制备Cu/In/Ga/Se叠层前驱体，并通过热退火工艺合成了Cu(In1-xGax)Se2（CIGS）薄膜。前驱体层在约1×10–4 Pa的真空条件下利用热蒸发方法沉积而成。将沉积后的叠层在10–1 Pa的真空环境中于473 K至623 K温度范围内以50 K为间隔进行退火处理。利用X射线衍射法对所生成薄膜中的纳米晶粒结构进行了分析。在473 K和523 K退火时观察到CuSe、CIGS和单质Se的混合相，而在573 K和623 K退火时则形成了单相CIGS薄膜。CIG...

解读: 该CIGS薄膜温度依赖性生长研究对阳光电源SG系列光伏逆变器的组件适配具有参考价值。研究表明573K退火温度下CIGS薄膜呈现1.10-1.53eV带隙和高吸收系数(2-6×10⁴cm⁻¹),其p型半导体特性(载流子浓度4.86×10¹⁴cm⁻³)适合作为吸收层。这为阳光电源优化MPPT算法、提升1...

Weijie Wu · Zengquan Yao · Shan Xie · Hanyan Huang · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

具有抗辐射性能的半导体器件对于航空航天应用至关重要，而多缓冲层结构（由三个N型掺杂层组成，掺杂浓度范围为5 × 10^16至1 × 10^19 cm^−3，厚度为0–2 μm）通过调制电场分布来增强器件的抗辐射能力。该结构优化了垂直方向的电场分布，降低了N型漂移区与N+衬底结处的峰值电场，从而有效抑制了辐射诱导的电流倍增效应。然而，器件结构的优化过程耗时较长。在本研究中，我们提出了一种基于非平稳分层Kriging模型的抗辐射SiC UMOSFET结构设计方法。该模型采用“数据-物理”协同驱动的方...

解读: 该抗辐射SiC MOSFET设计技术对阳光电源储能系统和光伏逆变器产品具有重要价值。多缓冲层结构通过电场调控提升器件可靠性的思路,可借鉴应用于ST系列PCS和SG系列逆变器的SiC功率模块优化设计中。基于Kriging代理模型的快速仿真方法能显著缩短器件结构开发周期,降低TCAD仿真成本,加速三电平...

Hope E. Nsude · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

采用罗勒（Ocimum gratissimum）叶提取物通过共沉淀法合成了CuCo2S4、CuS/MnS以及CuCo2S4/CuS/MnS电极，用于储能应用。对CuCo2S4/CuS/MnS的电化学性能进行了与CuCo2S4和CuS/MnS电极的对比评估。利用XRD、SEM、EDS、CV、GCD和EIS技术研究了这些电极的结构、形貌及电化学特性。结构分析结果表明，所形成的复合材料的晶粒尺寸（24.0–16.6 nm）、位错密度以及微应变均有所降低。光学研究表明，CMCS复合材料的带隙能量降低（2...

解读: 该CuCo2S4/CuS/MnS复合电极材料展现出3169.7 F/g高比电容和281.8 Wh/kg能量密度,对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要参考价值。其84.4%的循环保持率(5000次)可启发我们优化储能电池管理策略,提升ESS解决方案的长期稳定性。纳米球状多孔结...

Fatemeh Shekofteh · Hadi Arabi · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

金属有机框架（MOF）衍生材料因其高孔隙率和大比表面积，在能量存储应用中展现出巨大潜力。然而，由于热处理因素对最终化合物的影响，这类材料的合成仍具有挑战性。本研究通过将Ni和Mg离子引入ZIF-67结构中，成功合成了三元金属有机框架MgNi-ZIF-67。对该化合物进行后续碳化处理，得到了一种新型的三元金属氧化物-碳纳米复合材料（Mg, Ni, Co）3O4@C。我们系统研究了三种不同热处理工艺对该纳米复合材料作为锂离子电池负极时的微观结构和电化学性能的影响。结果表明，在较低升温速率下碳化所得样...

解读: 该MOF衍生三金属氧化物复合材料研究对阳光电源储能系统具有重要参考价值。其580mAh/g高比容量和优异倍率性能可启发ST系列PCS配套电池技术优化,特别是热处理工艺对纳米结构调控的方法论,可应用于PowerTitan储能系统的电池材料改进。198m²/g高比表面积多孔结构设计思路,有助于提升储能电...

Springer Nature remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps · institutional affiliations. · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

开发使用电化学能量存储（EES）的超高性能能源系统是21世纪工业面临的重要挑战。本文采用水热法制备了用于超级电容器应用的Mn3O4/纳米氧化石墨烯（GO）纳米复合电极材料，该方法可获得更安全、更高效且响应更快的电能系统材料。Mn3O4与氧化石墨烯电极的复合降低了其扩散特性，并增强了其电容行为。通过X射线衍射分析对材料的晶粒尺寸和晶体结构进行了测定。扫描电子显微镜（SEM）结果显示，纳米氧化石墨烯/Mn3O4半导体在太阳能电池、光电子及电子器件领域具有应用前景。采用循环伏安法在1 M KOH电解液...

解读: 该GO/Mn3O4纳米复合材料超级电容器技术对阳光电源储能系统具有重要参考价值。其139.95 Fg⁻¹比电容和优异循环伏安特性可应用于ST系列PCS的直流侧缓冲电容优化,提升PowerTitan储能系统的功率响应速度和循环寿命。纳米材料的宽频介电特性与GaN器件的高频开关特性协同,可为三电平拓扑和...

Adel M. El Sayed · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

基于生物聚合物纳米复合材料的固体电解质在环境友好的光电子学、能量存储以及食品和制药工业等现代应用中日益受到关注。本研究通过简便的溶液浇铸法制备了掺杂V2O5并用NdCl3改性的乙基纤维素（EC）薄膜，并系统研究了其结构、热性能、电流-电压（IV）特性及光学性质。X射线衍射结果揭示了EC具有半结晶特性，并证实V2O5纳米粒子（NP）成功掺入聚合物基体中。傅里叶变换红外光谱表明填料与EC的活性基团之间存在相互作用或络合现象。扫描电子显微镜显示纳米粒子分布均匀，并分析了薄膜表面及横截面的形貌特征。热分...

解读: 该固态聚合物电解质技术对阳光电源储能系统具有前瞻价值。研究中V2O5掺杂纤维素材料展现的宽温域稳定性(室温至高温)、可调带隙(5.2-3.5eV)及非线性IV特性,可为ST系列PCS的电容器介质、PowerTitan储能系统的热管理材料提供创新方向。生物基纳米复合电解质的环保特性契合ESS绿色制造理...

Meniak Khajuria · Sajad A. Bhat · Rohit Raina · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

含有上转换发光材料的纳米荧光粉的发展已显示出其在光伏领域中的潜在应用。在此背景下，本文研究了Er3+离子激活的NaSrVO4荧光粉的上转换发光性能。采用以尿素为燃料的简便燃烧法制备了NaSr(1-x)VO4:xEr3+（0.01 ≤ x ≤ 0.04）系列荧光粉。通过粉末X射线衍射对样品相纯度进行分析，结果表明所制备的材料为单相结构，属于单斜晶系P21/n空间群。利用透射电子显微镜和X射线光电子能谱对荧光粉的形貌特征及元素组成进行了表征。结果表明，掺杂元素铒以+3价态存在。掺杂样品的直接带隙为3...

解读: 该Er³⁺掺杂上转换发光材料研究对阳光电源光伏系统具有潜在价值。上转换磷光体可将近红外光转换为可见光,提升SG系列组串/集中式逆变器的光谱响应范围,突破硅基电池的光谱利用瓶颈。其3.69eV带隙特性与GaN功率器件的宽禁带特性协同,可为阳光电源新一代1500V高压系统的GaN逆变拓扑提供光电转换效率...

Springer Nature remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps · institutional affiliations. · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

控制纳米粒子的形貌和光学性质对于推动各种基于纳米材料的功能器件（如光电子器件、生物医学器件和储能器件）的发展至关重要。本研究通过热注入法合成了Mn_x_In2S3+x_（0 ≤ x ≤ 1.0）纳米粒子（NPs），并系统研究了其结构、形貌和光学特性。油酸和十八烯分别作为表面封端剂和非配位溶剂。Mn²⁺离子的引入从颜色变化上得以体现：材料由黄色（In₂S₃）逐渐转变为深棕色（MnIn₂S₄）。采用多种光谱技术，包括X射线衍射（XRD）、高分辨透射电子显微镜（HR-TEM）、X射线光电子能谱（XPS...

解读: 该MnIn2S4纳米材料研究对阳光电源储能系统具有潜在价值。其可调控的2.18-2.82eV带隙范围与光电特性,可为ST系列PCS的电化学储能材料优化提供思路。材料形貌可控合成技术可应用于PowerTitan电池系统的电极材料改进,提升能量密度和循环寿命。其发光特性也为iSolarCloud平台的光...