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...

Mukhtiar Hussain · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

化石燃料的枯竭及其对人类健康的有害影响迫切需要开发替代能源，例如超级电容器（SCs），作为具有高功率输出能力的储能装置。本研究报道了一种简便的水热法用于合成Nd2O3、石墨相氮化碳（g-CN）以及Nd2O3/g-CN复合材料。通过X射线衍射分析确认所获得的Nd2O3纳米颗粒具有六方晶相结构。利用扫描电子显微镜（SEM）观察Nd2O3/g-CN复合材料的形貌特征，结果表明，在Nd2O3纳米颗粒中引入g-CN可有效消除纳米颗粒的团聚现象，同时g-CN的纳米片层结构显著增大了比表面积。Nd2O3/g-...

解读: 该Nd2O3/g-CN混合超级电容器材料研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统具有重要参考价值。其960 F/g比电容和5000次循环稳定性为储能系统功率型应用提供新思路。水热合成法制备的纳米片层结构可优化储能PCS的直流侧电容设计,提升功率密度和循环寿命。该混合电极技术可应...

Silan Zhou · Nanyin Zhao · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

电致变色材料是一类在电场作用下发生电子和离子嵌入或脱出的物质，该过程本质上是氧化还原反应。这些材料能够从一种颜色转变为另一种颜色，并在施加反向电压后表现出可逆的颜色变化。在本研究中，我们报道了一种新型材料Bi2O2Se，其兼具电致变色和电化学储能功能。我们采用水热法成功合成了Bi2O2Se纳米片，并在电化学工作站上利用三电极系统对其进行了电化学测试。在外加电场作用下，Bi2O2Se纳米片由灰色转变为黄色。该变色行为在施加反向电压后可逆，从而表现出电致变色效应。变色后在0 V电压下放电，产生反向电...

解读: 该Bi2O2Se纳米片的电致变色与储能双功能特性对阳光电源储能系统具有创新启发价值。其可逆氧化还原机制可为ST系列PCS的电极材料优化提供新思路,特别是在能量存储过程中的电子-离子协同传输机制。该材料的变色特性可应用于PowerTitan储能柜的可视化状态监测,通过颜色变化直观反映充放电状态,配合i...

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

超级电容器作为下一代清洁能源存储的关键解决方案正在兴起，然而提高其电容仍然是一个主要挑战。本研究通过水热法使用不同溶剂——蒸馏水、乙醇以及水-乙醇混合液，合成了磷掺杂的NiCo2O4纳米颗粒。采用XRD、场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）、能量色散X射线光谱（EDAX）、X射线光电子能谱（XPS）、透射电子显微镜（TEM）和BET分析等综合表征技术，对样品的结构、形貌和表面特性进行了评估。值得注意的是，在乙醇中合成的样品表现出高达81.36 m²/g的比表面积。在2 M KOH电解液中采用三电...

解读: 该磷掺杂NiCo2O4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545.45 Fg⁻¹的比电容和93.21%的循环稳定性,可为ST系列PCS的直流侧储能单元提供快速功率响应方案,特别适用于PowerTitan系统的调频调峰场景。该材料的高倍率性能可优化充电桩产品的峰值功率缓冲设计,配合GF...

Aparna A. Kulkarni · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

气体传感技术在控制工业和汽车尾气、家居用品安全以及环境管理方面具有重要意义。目前已有不同的工具用于识别CO2、H2S、SO2、CO、H2、O2及多种其他气体。本研究通过水热法合成了未掺杂的NiO纳米颗粒，并系统研究了在聚四氟乙烯内衬高压反应釜中的加热时间对NiO纳米颗粒（NiO NPs）结构、电学性能及气体传感特性的影响。样品S1、S2、S3和S4的反应时间分别为12、24、36和48小时。采用丝网印刷技术将NiO厚膜制备在玻璃基板上，并基于该厚膜进行了气体敏感性测试。所得NiO纳米颗粒通过X射...

解读: 该NiO纳米材料H2S气体传感技术对阳光电源储能系统和充电站产品具有重要应用价值。在大型储能电站(PowerTitan系列)中,电池热失控会释放H2S等有害气体,集成高灵敏度气体传感器可实现早期预警,提升安全防护等级。该传感器250°C工作温度适配储能柜内部环境,72.14%灵敏度和快速响应特性可优...

Princess Nourah Bint Abdulrahman University (Grant No. PNURSP2025R378). The Deanship of Research · Graduate Studies at King Khalid University is greatly appreciated for funding this work through Large Research Project under grant number RGP2/235/46. · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

各种可再生能源转换技术的进步推动了对高效能量存储系统的投资。过渡金属氧化物被广泛用作超级电容器应用中的电极材料；然而，仍存在一些局限性，包括比表面积小、导电性差等问题。然而，掺杂被认为是一种有效克服过渡金属氧化物局限性的方法。本研究采用水热合成法，通过掺入不同量的钕离子（Nd3+）来提升Co3O4的电容性能。利用多种技术手段对所制备材料的物理化学结构进行了表征。此外，在1 A/g电流密度下进行的恒电流充放电（GCD）分析表明，掺杂5.0 mol% Nd3+的Co3O4纳米颗粒表现出优异的电容保持...

解读: 该钕掺杂Co3O4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1398 F/g比电容和95.45%容量保持率可启发ST系列PCS的直流侧储能优化,特别适用于PowerTitan系统的功率缓冲单元和充电桩的峰值功率支撑模块。水热合成法制备的纳米结构材料可改善储能变流器母线电容性能,缩短响应时间...

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

本研究报道了一种新型三元TiO₂-WO₃-GO纳米复合材料的合成及其作为光阳极材料在提高染料敏化太阳能电池（DSSCs）效率中的应用。该复合材料通过简单的水热法制备，并采用能量色散X射线光谱（EDS）、透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）进行表征，结果均证实了TiO₂、WO₃和氧化石墨烯（GO）的成功复合。此外，还利用X射线衍射（XRD）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）进一步确认了GO和WO₃组分的形成。为了提升DSSC的性能，研究探讨了不同GO浓度（0.01–0.03 g）对电荷...

解读: 该TiO2-WO3-GO三元纳米复合光阳极技术对阳光电源SG系列光伏逆变器具有重要参考价值。研究中8.3%的DSSC效率提升和15.3mA/cm²的短路电流密度改善,验证了纳米材料优化电荷传输的有效性。其抑制电子-空穴复合的机制可启发我们在SiC/GaN功率器件界面优化和MPPT算法改进方向的研究,...

Author SG acknowledges the Savitri Bai Jyoti Rao Phule Fellowship for Single Girl Child (SJSGC) by the University Grants Commission (UGC). · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

石墨相氮化碳（g-C3N4）是一种富氮、热稳定性好且成本低廉的材料，具有优于传统碳基材料（如石墨烯）的优异电化学性能。其高氮含量和层状结构使其成为先进超级电容器电极材料的有力候选者。本研究采用热缩聚法和水热法合成了块体g-C3N4（BGCN）和片状g-C3N4（SGCN）。通过X射线衍射分析确认了BGCN与SGCN的结构有序性；傅里叶变换红外光谱和拉曼光谱鉴定了关键官能团及振动模式；X射线光电子能谱提供了详细的元素组成和化学键合信息；扫描电子显微镜揭示了BGCN的块状特征以及SGCN独特的带状堆...

解读: 该石墨相氮化碳超级电容器技术对阳光电源储能系统具有重要参考价值。SGCN材料展现的328 F/g比电容、96%循环稳定性(3000次)及低电荷转移电阻(12.97Ω),可为PowerTitan储能系统和ST系列PCS的功率缓冲单元提供高功率密度解决方案。其快速充放电特性适用于电网调频和削峰填谷场景,...

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

采用简便的水热法在镍泡沫上成功合成了核壳结构NiMoO4@g-C3N4/RGO（NMGR）纳米复合材料阵列，并将其应用于超级电容器性能评估，表现出显著提升的电化学性能。通过场发射扫描电子显微镜（FESEM）、X射线衍射（XRD）、拉曼光谱（Raman）、X射线光电子能谱（XPS）以及比表面积（BET）等技术对NiMoO4@g-C3N4/RGO核壳结构进行了表征。该电极材料在1 A g⁻¹电流密度下展现出1747 F g⁻¹的高比电容，即使在20 A g⁻¹的高电流密度下仍可保持1555 F g⁻...

解读: 该核壳结构超级电容器技术对阳光电源储能系统具有重要参考价值。NiMoO4@g-C3N4/RGO材料展现的1747 F/g比电容、42.4 Wh/kg能量密度及10000次循环97.4%容量保持率,可启发ST系列PCS的混合储能优化设计。其快速充放电特性(20 A/g高倍率)适用于PowerTitan...

Dost Muhammad · Sohail Ahmad · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

当前能源环境下，快速工业扩张引发的能源危机日益加剧，使得开发先进的储能系统成为必要。基于过渡金属硫化物的氧化物因其优异的导电性和储能能力，成为超级电容器（SC）阴极材料的理想选择。本研究采用简单的水热合成法和湿化学法设计并制备了FeS/MgO复合纳米颗粒。与所制备的MgO纳米球（87 Fg⁻¹）和FeS纳米片（90 Fg⁻¹）相比，基于FeS/MgO复合纳米颗粒的电极在1 Ag⁻¹电流密度下表现出高达350 Fg⁻¹的比容量。此外，由于其协同效应、高比表面积、丰富的活性位点以及分级结构，FeS/...

解读: 该FeS-MgO复合超级电容器技术展现出350 Fg⁻¹的超高比容量和32.7 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2000次循环后86%容量保持率可启发我们优化储能系统的功率缓冲单元设计,特别适用于工商业光伏场景中的高频充放电应用。复合材料...