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激光诱导WO3纳米颗粒在还原氧化石墨烯片上的锚定，用于光催化水净化与能量存储
摘要： 本工作报道了一种采用液相脉冲激光烧蚀法(PLAL)简单合成氧化钨/还原氧化石墨烯(WO3-rGO)纳米复合材料的方法。波长355纳米的脉冲激光束同时实现了两个过程：氧化石墨烯的还原以及纳米结构WO3在还原氧化石墨烯上的锚定。光催化应用测试表明，通过光学吸收和光致发光光谱显示，WO3-rGO比纯WO3具有更优异的可见光吸收性能和更低的电荷复合率。这些性能提升使WO3-rGO在水体中亚甲基蓝(MB)染料的光催化降解效果显著优于纯WO3光催化剂?；诰?-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(PAMPS)电解质，结合WO3锚定氧化石墨烯后产生的高导电性和多孔性rGO结构，该材料被应用于超级电容器储能。恒电流充放电(GCD)法测得WO3-rGO器件的比电容达到577 F g?1。在1000 W kg?1功率密度下，合成的WO3-rGO展现出76.3 Wh kg?1的高能量密度值，远超单独使用WO3的性能。除光催化和储能性能评估外，本研究还通过分析合成WO3-rGO的光学、形貌及元素特性，探究了该纳米复合材料在这两项应用中性能提升的内在机制。
关键词： PAMPs（病原体相关分子模式）、超级电容器、液相脉冲激光烧蚀、能量存储、光催化净化
更新于2025-09-16 10:30:52
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光伏能源系统用锂离子电容器
摘要： 本文讨论了一种由太阳能电池板和混合超级电容器组成的光伏能源系统设计。研究认为，在光伏能源系统中应用锂离子电容器是填补电池与超级电容器在比能量、功率和使用寿命方面差距的一种具有前景的新方法。本研究开发出一种先进的锂离子电容器，既能提供足够高的能量密度，又能提高功率密度和使用寿命。在研发锂离子电容器时，阴极容量可在大范围内变化，从而达到光伏能源系统最佳性能所需的数值。
关键词： 光伏能源系统、超级电容器、电池、锂离子电容器、混合电化学电容器
更新于2025-09-16 10:30:52
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调控激光诱导石墨烯/Co3O4的表面形貌与纳米颗粒分布以实现高性能柔性微型超级电容器
摘要： 近期研究趋势显示，激光诱导石墨烯（LIG）的合成已拓展至从合成聚合物到天然前驱体的多种材料。本研究以猪皮来源明胶为介质，调控聚酰亚胺（PI）薄膜上原位合成的Co3O4/LIG表面形貌与纳米颗粒分布。通过改变激光能量密度，LIG表面形貌从三维多孔结构转变为多层结构，Co3O4分布逐渐从LIG结构表层向内部延伸，其形貌也由球状演变为晶须状。这些结构变化导致Co3O4/LIG的双电层电容与赝电容行为产生显著差异，并体现在相应的电化学性能中。此外，采用简单的溶液浇铸与剥离工艺，在水性聚氨酯（WPU）基底上制备出可拉伸微型超级电容器（MSCs）。该器件具有优异的面电容与机械柔韧性，其电化学性能差异显著减小且主要由内部结构主导。
关键词： 四氧化三钴，形貌转变，超级电容器，激光诱导石墨烯，明胶
更新于2025-09-12 10:27:22
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通过钙钛矿光电探测器原位监测电致变色超级电容器的微小储能变化
摘要： 原位监测储能设备的健康状态是避免严重事故和重大紧急情况的智能方法。电致变色超级电容器（ECSCs）因其充放电过程中的智能颜色变化而脱颖而出。然而，仅通过识别其颜色变化很难获得精确的荷电状态。为解决这一问题，本文提出了一种由无机CsPbBr3钙钛矿光电探测器（PPD）和聚苯胺（PANI）//WO3 ECSC组成的集成系统。当ECSC充放电时，PPD能同步采集响应电流（波长520 nm的绿光照射下）的变化。该系统可持续精准记录颜色变化对应的实时荷电状态。该集成系统能快速检测低至47.2 mV（0.33 mC电荷变化）的电压波动，显示出其在管理ECSC乃至未来普通储能设备健康状况方面的巨大潜力。
关键词： 原位监测器、小型储能器件、钙钛矿光电探测器、超级电容器、电致变色材料
更新于2025-09-12 10:27:22
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通过质子化钛空位的可控形成与湮灭实现介孔锐钛矿型TiO2纳米管壁中的空位调控
摘要： 在水性电解液中阳极氧化生长的非晶态二氧化钛纳米管（TNTs）表现出强烈的结晶行为依赖性，这种依赖性与高温退火时所处的气氛密切相关。在湿润氧化条件下，非晶态TNTs管壁会转变为含有棱柱状孔隙的较大且结晶良好的锐钛矿型晶畴。相反，在干燥还原条件下，非晶纳米管的结晶会形成不具有棱柱状孔隙且呈现不同电子特性的纳米晶聚集体?；诿芏确汉砺奂扑惚砻?，这些孔隙的形成或缺失可通过质子化钛空位的形成与凝聚来解释。通过这种缺陷化学工程实现的可调形态，能够制备出具有更大比表面积和催化活性的TNTs，这些材料在超级电容器、传感器、光催化、光电化学及染料敏化太阳能电池等领域具有潜在应用价值。
关键词： 二氧化钛纳米管空隙、钛氧羟基化合物、超级电容器、黑钛、锐钛矿相
更新于2025-09-12 10:27:22
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带超级电容器能量缓冲的光伏系统设计
摘要： 全球对化石燃料造成环境破坏的担忧，以及油价的不稳定性，使得人们越来越关注利用太阳能、风能和地热能等可再生能源进行替代性发电。太阳能由太阳能电池板产生，这些电池板由能在阳光照射下产生电子流的材料制成。这些电池板的效率取决于光照强度，且无法独立工作在最大功率点，因此需要最大功率点跟踪器（MPPT）。该MPPT可补偿光照和温度条件的变化以及负载需求波动导致的功率失衡。为此，我们使用Psim软件设计了一套带有超级电容器能量缓冲的光伏系统。该系统由光伏阵列、MPPT、超级电容器和充电控制器组成，能有效平衡和调节系统功率。
关键词： 充电控制器、Psim（电力系统仿真软件）、太阳能电池板、最大功率点跟踪、升降压变换器、超级电容器
更新于2025-09-12 10:27:22
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用于超级电容器应用的CdS量子点-有机金属卤化物钙钛矿双层电极结构
摘要： 超级电容器因其快速充放电能力及高功率密度而备受关注。当前该领域研究主要聚焦于探索具有更高能量与功率密度的新型低成本电极材料。本研究采用自合成硫化镉量子点与有机金属卤化物钙钛矿材料作为活性电极层，制备了薄膜电化学电容器。有机金属卤化物钙钛矿除具有卓越电子特性外，还展现出独特的离子响应特性。利用这些特性制备的电化学电容器表现出优异的循环性能，在超过4000次循环后仍能保持稳定的电容输出。阻抗谱测试表明，钙钛矿不仅作为活性电极，还充当固体电解质，从而提升器件电容及能量密度。这些功能层为电解质接触电极材料提供了高比表面积，同时表现出较低的电荷转移电阻和较小的弛豫时间。该研究为采用低成本电极材料、通过简易廉价的溶液涂覆工艺开发薄膜超级电容器开辟了新途径。
关键词： 钙钛矿、硫化镉、量子点、超级电容器、双层结构
更新于2025-09-12 10:27:22
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脉冲激光沉积法制备的氧化锰纳米泡沫用于高性能超级电容器电极
摘要： 通过脉冲激光沉积法，在5托氧缓冲气氛下以金属锰靶材为原料制备了氧化锰纳米泡沫。所制样品在空气中经不同温度（300℃-500℃）热处理后，场发射扫描电镜显示原始沉积态与热处理样品均呈现高孔隙泡沫状形貌。高分辨透射电镜表明该纳米泡沫由相互连接的纳米颗粒构成，热处理导致纳米颗粒轻微晶化并生长，这一现象通过X射线衍射、拉曼光谱和X射线光电子能谱得到验证。这些技术还显示热处理过程中氧化物组成发生变化。经300℃处理的氧化锰纳米泡沫在0至+1.0V电位范围内展现出超过1000F/g的比电容。400℃和500℃热处理后，其比电容较300℃样品有所下降。该样品经500次循环后初始电容增加约130%，但经过5000次循环后降至最大值的三分之一。结果表明所制氧化锰纳米泡沫具有极高比电容，但需改善循环稳定性。
关键词： 微结构、脉冲激光沉积、多孔材料、超级电容器、纳米泡沫、锰氧化物
更新于2025-09-11 14:15:04
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Ca?La?Te?O??:Mn??,Nd3?,Yb3?：一种用于c-Si太阳能电池和植物生长LED的高效热稳定紫外/可见光-远红光/NIR宽带光谱转换材料
摘要： 制备了具有高孔隙率且导电性优异的PEDOT:PSS穿插HKUST-1薄膜。该薄膜最高电导率达13 S cm?1，比原始HKUST-1高出九个数量级。当用作类薄膜超级电容器电极时，含20 wt% PEDOT:PSS的穿插薄膜使原始HKUST-1的电化学性能提升300倍。
关键词： 薄膜、HKUST-1、导电性、超级电容器、PEDOT:PSS
更新于2025-09-11 14:15:04
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嵌入连续分布聚苯胺中的氮化钼量子点作为超级电容器新型电极材料
摘要： 通过简单的静态沉淀和原位生长法制备了氮化钼（Mo2N）及氮化钼/聚苯胺复合材料（Mo2N@PANI）。采用透射电子显微镜、X射线衍射和X射线光电子能谱分析了材料的形貌结构、化学组成及元素价态。结果表明：在氮化钼/聚苯胺复合材料中，聚苯胺连续包覆着量子点状氮化钼，这种氮化钼量子点在聚苯胺基体中的均匀分布表明该合成材料可作为超级电容器电极材料。电化学测试显示，该复合材料在0.5 A/g电流密度下质量比电容达111.8 F/g，而纯氮化钼在相同电流密度下仅为47.5 F/g。这些结果明确证实，氮化钼/聚苯胺复合纳米量子点材料是一种具有优异电化学性能的高性能超级电容器新型电极材料。
关键词： 电极材料，超级电容器，氮化钼，聚苯胺，量子点
更新于2025-09-11 14:15:04