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正负极配比对镍铁锰酸钠//活性炭(NFM//AC)钠离子电容器性能的影响
Effect of Cathode-to-Anode Ratio on the Performance of Sodium Nickel Iron Manganese Oxide//Activated Carbon (NFM//AC) Sodium-Ion Capacitors
安仲勋 · 范羚羚 · 夏恒恒 · 电子元件与材料 · 2025年1月 · Vol.44
钠离子电容器（SICs）兼具双电层电容器的高功率密度和钠离子电池的高能量密度优势，是当前电化学储能研究热点。本文以镍铁锰酸钠（NFM）为正极、活性炭（AC）为负极，采用NaPF6/乙腈电解液，构建不同正/负极活性物质配比（P/N比）的NFM//AC器件。系统研究其充放电行为、循环伏安、阻抗、倍率、脉冲及循环稳定性。结果表明：P/N比为2.0时器件内阻最小，综合性能最优，0.5～2.3 V电压区间放电比容量达39.35 F·g⁻¹；能量密度在31.61 W·kg⁻¹下为39.45 Wh·kg⁻¹，...
解读: 该钠离子电容器研究对阳光电源储能产品具有重要战略价值。NFM//AC器件在P/N比2.0时实现的超高功率密度（34.4 kW/kg）和优异循环寿命（34000圈保持97.1%），可应用于ST系列储能变流器的辅助功率单元，解决锂电池功率响应不足问题。其10ms脉冲特性适配PowerTitan系统的调频...
基于菖蒲制备未掺杂及杂原子掺杂活性炭用于超级电容器应用
Preparation of undoped and heteroatom-doped activated carbon derived from _Acorus Calamus_ for supercapacitor applications
Lakshman Neelakantan · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0
一类称为“活性炭”（AC）的碳材料由于在超级电容器（SC）等可再生能源存储技术领域表现出优于其他商用碳材料的性能，因而受到广泛关注。特别是来源于生物质的活性炭，因其可调控的物理化学性质、低成本的原材料以及广泛的自然资源而展现出巨大潜力。本文通过简单的水热法制备了由菖蒲（Sweet flag, Acorus Calamus）衍生的 hierarchical 多孔碳材料，并采用不同质量分数（30%、40%和50%）的活化剂（氢氧化钾—KOH）及杂原子源（硫脲）进行处理。本研究还旨在探讨未掺杂与氮/硫...
解读: 该生物质活性炭超级电容器技术对阳光电源储能系统具有重要参考价值。研究中420 F/g比电容和94%循环稳定性(5000次)的表现,可为ST系列PCS的直流侧超级电容模块提供低成本材料方案,特别适用于PowerTitan储能系统的功率缓冲单元。生物质基活性炭的可调孔结构与氮硫掺杂协同效应,可优化储能系...
用于提升超级电容器效率和析氢反应的高性能Co-MOF@WS₂电极
High-performance Co-MOF@WS₂ electrode for enhanced supercapacitor efficiency and hydrogen evolution reaction
Qaisar Mehmood Ali · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0
开发先进的杂化纳米结构对于提升下一代储能器件的电化学性能至关重要。本研究报道了一种在泡沫镍上生长的具有分级结构的Co-MOF@WS₂复合材料的制备方法，该材料旨在用于高性能超级电容器应用。本文提出了一种以泡沫镍为基底、具有分级结构的Co-MOF@WS₂复合材料作为超级电容器的电极材料，表现出优异的电化学性能。研究表明，Co-MOF@WS₂材料在1 M KOH溶液中于2 A/g电流密度下实现了高达2901 C/g的比电容，超过了此前报道的各类MOF基材料的电容性能。以Co-MOF@WS₂作为正极，...
解读: 该Co-MOF@WS₂复合电极技术对阳光电源储能系统具有重要参考价值。其2901 C/g的超高比电容和80.1 Wh/kg能量密度,为ST系列PCS和PowerTitan储能系统的电化学储能单元优化提供新思路。该材料在12000次循环后仍保持83.6%容量保持率,可提升储能系统全生命周期性能。同时,...
核壳结构NiMoO4@g-C3N4/RGO纳米阵列用于高性能超级电容器
Core–shell assembly of NiMoO4@g-C3N4/RGO nanoarrays as for high-performance supercapacitors
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...