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原位生长碳纳米管于生物质碳中用于能量存储：越密集越好？
In situ growth of carbon nanotubes in biomass carbon for energy storage: The denser the better?
Manish Neupane · Xiahua Zhong · Guanhui Gao · Qiangu Yan 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
本研究探讨了在生物质碳基体中原位生长碳纳米管（CNTs）以用于能量存储的应用。通过调控催化剂负载与热解条件，实现了碳纳米管密度的可控生长。结构表征表明，较高密度的碳纳米管显著提升了材料的比表面积和导电性，从而增强了电化学性能。在超级电容器应用中，高密度样品表现出更高的比电容和循环稳定性。研究表明，碳纳米管的致密化生长有利于改善储能特性，为生物质衍生碳材料的优化设计提供了新思路。
解读: 该生物质碳基碳纳米管复合材料技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。高密度CNTs显著提升的比表面积和导电性可直接应用于PowerTitan储能系统的超级电容器模块，改善功率型储能单元的瞬态响应特性。在ST系列储能变流器的直流侧支撑电容设计中，该材料可提升比电容和循环寿命，增强系统功率缓冲能力。对于...
协同Ti3C2 MXene/MoS2异质结构：开启下一代超级电容器超快、耐用且高效能量存储
Synergistic Ti3C2 MXene/MoS2 heterostructure: Unlocking ultra-fast, durable, and high-efficiency energy storage for next-generation supercapacitors
Shalini Shanmuganathi · Tharani Selvam · Durgalakshmi Dhinasekaran · Ashwin Kishore Munusamy Rajendran 等6人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
本文报道了一种基于Ti3C2 MXene与MoS2构建的协同异质结构，用于实现下一代超级电容器的高性能能量存储。该异质结构通过界面工程有效提升了电子传导性与离子扩散动力学，展现出优异的比电容、超快充放电能力及长期循环稳定性。实验结果表明，该复合电极在高电流密度下仍保持高容量，且能量密度与功率密度显著优于传统材料。该研究为设计高效、耐用的储能器件提供了新思路。
解读: 该Ti3C2 MXene/MoS2异质结构超级电容器技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。其超快充放电特性和高功率密度可应用于ST系列储能变流器的直流侧支撑电容优化，提升功率响应速度和瞬态调频能力；在PowerTitan大型储能系统中，可作为混合储能方案的功率型单元，与能量型电池协同工作，延长电池...
通过钙掺杂在BaTiO3–Bi(Mg0.5Ti0.5)O3基弛豫铁电陶瓷中实现优异的能量存储性能
Excellent energy storage properties in BaTiO3–Bi(Mg0.5Ti0.5)O3-based relaxor ferroelectric ceramics via Ca doping
Haiyang Qi · Shiguang Yan · Biao He · Meng Xie · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0
源于二元固溶体的介电陶瓷因其优异的弛豫特性，成为脉冲器件电容器的有力候选材料。研究结果表明，0.8Ba1−xCaxTiO3–0.2Bi(Mg0.5Ti0.5)O3（BCT–BMT–xCa）具有较高的击穿强度和介电常数，从而增强了其能量存储能力。当钙掺杂量为0.16时，材料在击穿前达到最高的电场强度（最大电场E_max = 610 kV/cm），较未掺杂组分提升了42%，并实现了最大的可恢复储能密度（W_rec = 6.74 J/cm³，η = 83.05%）。脉冲充放电测试表明，在300 kV/...
解读: 该钛酸钡基弛豫铁电陶瓷技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。其6.74 J/cm³的能量密度、610 kV/cm击穿强度和31ns超快放电响应,可显著提升ST系列PCS和PowerTitan储能系统的功率密度与响应速度。高介电陶瓷电容器可优化DC-Link母线电容设计,减小体积提升功率密度,特别适...
氮硫共掺杂石墨烯电极用于集成电化学传感与能量存储
Nitrogen and sulfur Co-doped graphene electrodes for integrated electrochemical sensing and energy storage
Maziyar Sabet · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0
开发具有电化学传感与能量存储双重功能的电极材料，对推动可穿戴和便携式电子设备的发展至关重要。本研究采用氮和硫共掺杂策略调控石墨烯的理化性质，以实现其在多功能应用中的性能优化。共掺杂石墨烯具有236 m²/g的比表面积、高缺陷密度以及改善的电导率，有利于离子的有效传输和电荷存储。结构表征证实了两种掺杂元素成功引入碳晶格，并导致晶格内部产生无序结构。电化学测试结果表明该材料兼具传感和电容行为。在传感应用方面，该材料对对苯二酚的检测表现出1–150 µM的线性范围，检测限低至0.28 µM。这些优异性...
解读: 该氮硫共掺杂石墨烯技术对阳光电源储能系统具有重要参考价值。其280 F/g比电容、42 Wh/kg能量密度及95%循环稳定性,可启发ST系列PCS的辅助储能单元优化。集成传感功能可应用于PowerTitan电池管理系统,实现电解液状态实时监测。水热合成工艺的可规模化特性契合储能产品制造需求。该材料的...
用于能量存储和多巴胺检测的电解质不同温度下TMS@CNTs纳米复合电极电化学杂化器件
Electrochemical hybrid devices for energy storage and dopamine detection using TMS@CNTs nanocomposite electrodes at different temperatures of electrolyte
Nimra Muzaffar · Amir Muhammad Afzal · Muhammad Waqas Iqbal · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0
多巴胺是一种重要的脑部化学物质，属于儿茶酚胺类和苯乙胺类有机化合物，对健康幸福的生活至关重要。典型的多巴胺释放异常与多种神经系统疾病以及抑郁状态密切相关。因此，为了全面理解其生理功能，开展多巴胺（DA）水平的实时体内监测显得尤为必要。本文采用水热法合成了硫化钴铌（CoNbS）。所制备的复合电极材料（CoNbS/CNT）具有独特的纳米结构，为离子迁移提供了通道，从而实现了优异的电化学性能。该电极还在不同温度下进行了测试，以获得最佳参数值。在扫描速率为3 mV s⁻¹时，CoNbS/CNT的比容量（...
解读: 该CoNbS/CNT纳米复合电极技术对阳光电源储能系统具有重要参考价值。其700 Cg⁻¹比容量和86%库仑效率可启发ST系列PCS的电极材料优化,提升PowerTitan储能系统的能量密度(75 Whkg⁻¹)和功率密度(800 Wkg⁻¹)。不同温度下的电化学性能测试为储能设备宽温域运行提供数据...
无铅Ba0.85Sr0.15TiO3基薄膜电容器的溶胶-凝胶法制备及其介电与储能性能增强研究
Sol–gel synthesis and characterization of lead-free Ba0.85Sr0.15TiO3-based thin-film capacitors with enhanced dielectric and energy storage performance
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
采用旋涂技术在铂化硅（Pt/SiO2/Si）衬底上成功制备了厚度范围为50至600 nm的无铅Ba0.85Sr0.15TiO3（BST）薄膜，并构建了Au/BST/Pt结构的薄膜电容器。X射线衍射和扫描电子显微镜分析表明，BST薄膜无裂纹、致密，具有多晶四方钙钛矿结构。在室温下系统研究了BST薄膜厚度依赖的介电性能、漏电流、铁电性能及储能特性。随着BST薄膜厚度从50 nm增加到600 nm，薄膜的介电常数随之从约40升高至320以上，该现象归因于薄膜与电极之间的界面死层效应。相比之下，漏电流密...
解读: 该无铅BST薄膜电容技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。其高介电常数(320)和能量密度(7 J/cm³)特性可优化ST系列PCS的直流母线电容设计,减小体积并提升功率密度。70%的储能效率和低漏电流特性适用于PowerTitan储能系统的高频开关应用。薄膜电容的快速充放电能力可改善SiC/Ga...