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Mg0.85Bi0.1ZrO3掺杂(Bi0.5Na0.5)0.7Sr0.3TiO3陶瓷的能量存储性能
Energy storage performance for Mg0.85Bi0.1ZrO3 doping (Bi0.5Na0.5)0.7Sr0.3TiO3 ceramics
Xujun Li · Zhonghua Dai · Yuanyuan Zheng · Chenxi Liu · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年4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...
采用MeV级JFET注入和高效终端结构的高性能10-kV额定175-mΩ 4H-SiC MOSFET
High-Performance 10-kV-Rated, 175-mΩ 4H-SiC MOSFETs With MeV JFET Implantation and Efficient Termination
Lingxu Kong · Sizhe Chen · Na Ren · Manyi Ji 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年6月
本文介绍了高性能 10 kV 额定、175 mΩ 4H - SiC 金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）的成功研发。该器件的结型场效应晶体管（JFET）设计宽度为 0.8 - 1.2 μm，有源区面积为 0.67 cm²，芯片尺寸为 1 cm²。该器件采用了总长度为 350 μm 的三区结终端扩展（3 - JTE）结构，展现出超过 12 kV 的卓越阻断性能。高压碳化硅（SiC）MOSFET 设计中的一个关键挑战是平衡缩小 JFET 宽度（$W_{JFET}$）——这对于降低...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项10kV级SiC MOSFET技术突破具有重要的战略价值。该器件实现了175mΩ的超低导通电阻和12kV以上的阻断性能，这对我们在光伏逆变器和储能系统中追求更高功率密度和效率的目标高度契合。 在光伏逆变器应用中，10kV级器件可支持更高的直流母线电压（如1500V系统...
通过引入La(Mg0.5Zr0.5)O3提升(Bi0.5Na0.5)0.7Sr0.3TiO3陶瓷的能量存储性能
Enhancement of energy storage performance of (Bi0.5Na0.5)0.7Sr0.3TiO3 ceramics by introducing La(Mg0.5Zr0.5)O3
Liangdong Li · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年5月 · Vol.36.0
随着脉冲功率器件向小型化、集成化和安全性的方向发展，具有高能量存储密度（Wrec）、高能量存储效率（η）以及良好能量存储稳定性的介电电容器的研发已成为学术界需要深入探讨的重要课题。本研究采用传统固相法制备了（1−x）(Bi0.5Na0.5)0.7Sr0.3TiO3-xLa(Mg0.5Zr0.5)O3［（1−x）BNST-xLMZ］陶瓷材料。通过合理的组分调控，LMZ的引入有效破坏了原始基体的长程有序排列，构建了短程极性纳米微区，从而延缓了陶瓷的饱和极化并降低了剩余极化。同时，LMZ的引入显著影响...
解读: 该陶瓷电容储能技术对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列PCS具有重要参考价值。研究实现的4.53 J/cm³能量密度、87.5%高效率及23ns超快放电速率,可启发我们在直流母线电容、功率模块缓冲电容设计上的优化。特别是其通过纳米微区构建延缓饱和极化的机制,对改善SiC/GaN功率器件的...
基于电力电子辅助有载分接开关的Sen变压器暂态建模与换流逻辑分析
Transient modeling and switching logic analysis of a power-electronic-assisted OLTC based Sen transformer
Wei Li · Song Han · Xi Guo · Shufan Xi 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378
本文提出了一种基于电力电子辅助有载分接开关（POLTC）的Sen变压器（POST）的暂态模型及其换流逻辑分析方法。首先，建立了一种考虑晶闸管反向恢复过程（RRP）的晶闸管开关模型。进一步地，通过将所提出的考虑RRP的晶闸管开关模型与考虑多绕组耦合（MWC）效应的Sen变压器（ST）暂态模型相结合，构建了POST的完整暂态模型。其次，根据POLTC的拓扑结构建立了基本换流逻辑。第三，利用所提出的暂态模型对POLTC的换相重叠角（COA）和短路电流（SCC）进行了评估。最后，通过分析不同功率因数条件...
解读: 该POLTC晶闸管换流技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要参考价值。文中提出的晶闸管反向恢复过程建模方法可优化我司PCS功率器件开关策略,换相重叠角分析有助于降低储能系统并网切换时的短路电流冲击。最优开关角选择方法可应用于GFM/GFL控制模式切换,提升不同功率因数下的...
揭示钠化石墨负极主导的NFPP/HC软包电池热失控机制
Uncovering Sodiated HC dominated thermal runaway mechanism of NFPP/HC pouch battery
Wei Li · Shini Lin · Honghao Xi · Yuan Qin 等8人 · Applied Energy · 2025年8月 · Vol.391
摘要 钠离子电池（SIBs）因其资源丰富和优异的电化学性能，被认为是大规模储能系统（LSESS）中极具前景的技术。然而，SIBs的安全性鲜有讨论，而热稳定性对其电池应用至关重要，尤其是在LSESS中的应用。本研究揭示了由钠化负极产热主导的Na₃Fe₂(PO₄)(P₂O₇)||硬碳（NFPP/HC）软包电池的热失控机制。基于电池和材料层面的产热分析表明，硬碳（HC）与电解液之间的放热反应在100 °C时即开始发生（NFPP与电解液的放热反应发生在约230 °C），且负极与电解液的反应释放大量热量，...
解读: 该钠离子电池热失控机理研究对阳光电源PowerTitan等大规模储能系统安全设计具有重要参考价值。研究揭示硬碳负极在100°C即开始放热反应,远低于正极材料230°C,且隔膜熔点接近热失控触发温度。这为ST系列PCS的热管理策略优化提供依据:需在电池簇级别加强温度监测,设置更严格的100°C预警阈值...
SF6/N2混合气体中金属缺陷环氧绝缘表面在交流与操作冲击叠加电压下的放电特性
Epoxy insulation surface discharge characteristics of metal defect in SF6/N2 gas mixtures under AC/SI superimposed voltages
Yang Zhou · Lin Niu · Na Wang · Xutao Han 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年12月
IEC 60060-1推荐采用复合电压试验方法，本文研究交流与操作冲击（AC/SI）叠加电压下SF6/N2混合气体中金属缺陷环氧绝缘表面的放电特性。分析了叠加电压中操作冲击和交流分量下的局部放电行为。结果表明：叠加相位和操作冲击极性显著影响局部放电起始特性；正极性操作冲击叠加时，后续交流放电激发相位范围为0°∼180°，负极性时为180°∼360°，且后者放电现象更明显。在操作冲击波尾阶段存在反向放电现象，其发生与叠加相位相关。此外，在操作冲击波前或交流电压阶段发生击穿放电后，后续交流周期内局部...
解读: 该研究对阳光电源高压电气设备的绝缘设计具有重要参考价值。在PowerTitan大型储能系统和1500V光伏逆变器中，环氧绝缘材料广泛应用于母排、变压器等高压部件，金属缺陷导致的表面放电是潜在失效模式。研究揭示的AC/SI叠加电压下放电特性，可指导ST系列储能变流器在电网暂态冲击与工频电压叠加工况下的...
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