Imteaz Rahaman · Botong Li · Brian Roy Van Devener · Kai Fu · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

超宽禁带半导体因其大禁带宽度和高击穿电场在下一代功率电子器件中具有广阔前景。金红石相GeO2（r-GeO2）因具备双极掺杂能力而备受关注，但其研究尚处初期，需深入探究结构特性以提升外延层质量。前期工作发现，在r-TiO2(001)衬底上通过金属有机化学气相沉积生长的r-GeO2薄膜呈现方形图案与平滑区域共存的表面形貌。本研究利用透射电子显微镜分析其结构特征，结果表明方形区域为结晶态，而平滑区域呈非晶态；测得(110)晶面间距为0.324 nm，略高于理论值0.312 nm。

解读: r-GeO2超宽禁带半导体（禁带宽度>4eV）研究对阳光电源功率器件升级具有前瞻价值。相比现有SiC器件（3.3eV），r-GeO2更高的击穿电场强度可支撑更高电压等级应用，适用于PowerTitan储能系统的1500V直流母线和ST系列储能变流器的功率模块设计。其双极掺杂能力为实现低导通损耗的IG...

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

干凝胶因其三维可调的多孔结构、大的比表面积和优异的电学性能，在超级电容器等储能器件中具有广阔的应用前景。本研究成功制备了锂掺杂的RF干凝胶，并通过X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、X射线光电子能谱（XPS）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）以及比表面积（BET）分析对其结构和组成进行了表征，证实了材料的成功合成。循环伏安法（CV）测试结果表明，10%锂掺杂RF干凝胶在电流密度为0.1 Ag⁻¹时的恒电流充放电比电容（C GCD）达到最大值62.4 Fg⁻¹。...

解读: 该锂掺杂气凝胶超级电容器技术对阳光电源储能系统具有重要参考价值。其高功率密度(573.3 Wkg⁻¹)和能量密度(34.6 Whkg⁻¹)特性可应用于ST系列PCS的直流侧功率缓冲模块,改善PowerTitan储能系统的瞬态响应性能。该材料的三维多孔结构和大比表面积特性可为充电桩产品的超级电容辅助启...

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...

Chiang Mai University - Thirawit Phonkhokkong. · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

采用微波辐射（300 W，10 min）合成了不同浓度铁（Fe）和镍（Ni）掺杂的溴氧铋（BiOBr）。研究了Fe–Ni共掺杂对可见光照射下罗丹明B光催化降解性能的影响。通过X射线衍射（XRD）、场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）、透射电子显微镜（TEM）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、紫外-可见分光光度法、光致发光光谱（PL）、能量色散X射线光谱（EDX）和X射线光电子能谱（XPS）等表征技术，对所合成材料的物相、结构、形貌、表面组成、元素价态及光学性质进行了分析。光催化活性测试结果表明...

解读: 该Fe/Ni共掺杂BiOBr光催化技术对阳光电源储能系统具有启发意义。其微波快速合成方法(10分钟)与掺杂优化策略可借鉴于功率器件材料改性:1)共掺杂提升光催化活性的机理可应用于SiC/GaN器件的掺杂优化,改善载流子传输特性;2)羟基自由基作为活性物种的发现,启发储能系统热管理中催化材料的选择;3...

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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...

No Funding was received for this work. · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

由于其成本低廉且环境友好，通过绿色方法合成的超级电容器电极在能量存储应用中受到广泛关注。由于具备多种优异的物理化学特性，氧化锌（ZnO）已成为超级电容器领域中的特种功能材料。本研究采用共沉淀法结合热退火工艺，成功制备了纯ZnO纳米颗粒（ZnO NPs）以及添加香橼（Citron, CT）果皮提取液的ZnO纳米颗粒（ZnO–CT NPs）。通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、能量色散X射线光谱分析（EDAX）、透射电子显微镜（TEM）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）以及紫外-可见漫...

解读: 该植物介导绿色合成ZnO纳米材料超级电容器技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统具有重要参考价值。ZnO-CT电极实现2032 F/g比电容和90%循环稳定性,为储能系统功率型应用提供新思路。其绿色制备工艺与快速充放电特性可启发混合储能方案优化,特别适用于充电站削峰填谷和电网...

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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,...