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固态介质电容器因其高功率密度和超快充放电速率而受到人们的高度关注。然而,其储能密度往往较小,且往往易受储能效率以及热稳定性的制约。
(来源:微信公众号“MaterialsViews” ID:materialsviews)
低储能效率意味着更多的电能被转化为热能,从而容易引起电容器在服役中失效。因此,设计和开发同时具有高储能密度、高效率和性能稳定的储能介质材料就至关重要。
弛豫铁电体和反铁电体陶瓷因能同时获得高饱和极化强度和近零剩余极化强度而具有实现优异储能性能的潜力。尽管反铁电陶瓷电容器的能量密度值近年来不断有新突破,但是其相应的储能效率仍不理想。相对于反铁电陶瓷而言,弛豫铁电体容易获得高的储能效率,然而相对较高的介电常数往往伴随其较低的介电击穿强度。因此,目前文献报道的弛豫铁电陶瓷的储能密度值普遍较低。
合肥工业大学左如忠教授课题组针对这一问题,进行了深入而细致的研究,利用巧妙的组成设计,突破了高性能介质陶瓷中储能密度和效率相互制约的瓶颈。该课题组近期在前期大量工作的基础上开展了针对性的研究,成功设计和合成了BiFeO3-BaTiO3-NaNbO3三元系无铅钙钛矿铁电固溶体陶瓷。一方面因禁带宽度的增大、晶粒细化以及电阻率的提高,体系的介电击穿强度显著提高;另一方面,伴随组成调控介电弛豫程度明显增强,电畴结构逐渐由宏畴演变为纳米电畴。利用压电力显微镜和高分辨透射电子显微镜观测到局域结构不均匀的纳米微区结构,形成了对电场几乎无滞后的极化响应和对温度不敏感的高介电响应,为同时获得高储能密度、高储能效率和优异的温度稳定性提供了坚实的结构基础,并最终制备出性能优异的储能电容器,具有超高的放电储能密度~8.12 J/cm3、高储能效率~90%、优异的温度稳定性((±10%, -50~250oC)以及超快放电速率(t0.9<100 ns)。相关工作在线发表在Advanced Energy Materials(DOI:10.1002/aenm.201903338)上。
该工作利用弛豫铁电体的高储能效率和优异温度稳定性的优势,以及铁酸铋材料的超高自发极化强度,并通过高禁带宽度的铌酸钠对局域纳米畴结构不均匀性、介电弛豫特性、微观形貌和电阻率等进行调控。研究者相信,这一组成设计理念和研究成果为设计下一代高性能脉冲功率储能电容器提供新的技术思路和理论指导。
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北极星储能网获悉,1月30日,国家能源集团公布了新能源院1MW/5MIN超级电容器储能系统公开招标中标结果公告,南京南瑞继保工程技术有限公司中标该项目,报价706.2万元。根据招标文件,本超级电容器储能系统容量为≥1MW/5min,升压至站内现有的35kV间隔,最终接入已建110kV升压站。储能系统建设规模为≥1
北极星储能网获悉,1月25日国家能源集团发布新能源院1MW/5MIN超级电容器储能系统公开招标中标候选人公示。中标候选人情况如下:第一中标候选人:南京南瑞继保工程技术有限公司,报价706.2万元。第二中标候选人:煜邦智源科技(嘉兴)有限公司,报价634.015万元。本超级电容器储能系统容量为≥1MW/5min
1月18日获悉,山东淄博供电公司的储能式大电流短路冲击试验室顺利通过验收,标志着该公司成为国网山东省电力公司首家具备储能式大电流短路冲击试验检测能力的地市级供电公司。淄博供电公司于2019年开始试点建设储能式大电流短路冲击试验室,并先后完成两期实验室改造升级。该试验室配置的大容量储能式
北极星储能网获悉,12月6日,华电电力科学研究院2MW超级电容储能系统集成试制、2MW飞轮储能系统集成试制招标。项目地址位于浙江杭州,2MW超级电容储能系统集成试制要求投标人提供(2018年至投标截止日)超级电容储能项目业绩至少1项或锂电储能业绩3项;2MW飞轮储能系统集成试制要求投标人提供(2018年1
11月1日-3日,SNEC第八届(2023)国际储能技术和装备及应用(上海)展览会在上海隆重召开。本次展会吸引了来自全球数十个国家和地区的企业参展,展览面积约7万平方米,专业观众达十五万人次。宸瑞科技受邀携带储能应用模块薄膜电容器再次亮相此展会。《2023年中国储能发展白皮书》显示,预计到2025年,
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国网内蒙古东部电力有限公司2023年第一次迎峰度夏物资类公开招标采购项目推荐的中标候选人公示(采购编号:HYCG-072343)
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