发电⁃储能一体化柔性电源系统结构热特性仿真研究 被引量：2

1

作者 陆鸣雷 张圳 +7 位作者 周丽华 王小顺 叶晓军 李红波 孙利杰 吴勇民 靳洋 刘世超 《上海航天（中英文）》 CSCD 2021年第6期85-92,共8页

基于柔性薄膜砷化镓(GaAs)太阳电池、全固态薄膜锂电池(TFB)和柔性管理电路组成的发电-储能结构一体化电源系统,可以用作便携式应急电源,也可与无人飞行器、便捷式电子设备、无线传感网络节点等结合,实现自身能源的闭合供给,满足相关装... 基于柔性薄膜砷化镓(GaAs)太阳电池、全固态薄膜锂电池(TFB)和柔性管理电路组成的发电-储能结构一体化电源系统,可以用作便携式应急电源,也可与无人飞行器、便捷式电子设备、无线传感网络节点等结合,实现自身能源的闭合供给,满足相关装备对电能源全天候、长时间、模块化等多样化应用的需求。但在实际工作中,系统的电转化效率只有30%左右,大部分太阳光的能量经太阳电池吸收后会转化成热,TFB在充电过程中也会发热。电源系统中,柔性太阳电池和TFB采用键合的方式结合,由于薄膜各层材料的热膨胀系数不同,产生的热量会在电源系统内部导致热应力,造成键合材料的分离,甚至破坏整个电源系统。通过计算机模拟柔性电源系统在月球表面环境下的工作状态,建立电源系统结构模型以及热传递数学模型,仿真得到不同结构电源系统工作时的温度场和应力场分布情况,对发电-储能一体化柔性电源系统结构优化和工作状态的掌握具有指导意义。 展开更多

关键词 柔性 太阳电池 全固态薄膜锂电池 一体化电源系统 应力仿真

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高压大功率S^3MPR电源控制器设计与验证 被引量：2

2

作者 谢伟 靳洋 +4 位作者 董宝磊 董梦雪 蓝建宇 林志松 何小斌 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2020年第2期59-66,共8页

针对航天器平台一级能源变换高压大功率的应用需求,采用并联式DC/DC变换器的最大功率点跟踪(MPPT)拓扑结构,设计一种顺序开关分流最大功率调节(S^3MPR)电源控制器。为了解决传统S^3MPR技术的算法电路复杂、跟踪精度低等问题,兼顾航天器... 针对航天器平台一级能源变换高压大功率的应用需求,采用并联式DC/DC变换器的最大功率点跟踪(MPPT)拓扑结构,设计一种顺序开关分流最大功率调节(S^3MPR)电源控制器。为了解决传统S^3MPR技术的算法电路复杂、跟踪精度低等问题,兼顾航天器应用环境的特殊性,通过采用模拟电路实现的方式设计出一种基于交错扰动方法的MPPT控制算法电路。该算法可以实现太阳电池阵电压电流输出较大范围内精确跟踪其最大功率输出。研制了5 kW功率(10路太阳电池阵)的原理样机对设计进行试验验证,结果表明:电源控制器性能良好,满足高压大功率航天器平台的应用需求。 展开更多

关键词 电源控制器 顺序开关分流最大功率调节器 限频分流电路 最大功率点跟踪 跟踪精度

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燃料电池的空间应用技术发展 被引量：8

3

作者 胡晶 李海滨 顾海涛 《上海航天（中英文）》 CSCD 2021年第1期97-104,共8页

燃料电池作为高效环保的发电装置,在空间应用上具有极大潜力。本文论述了近年燃料电池的空间应用技术,以求促进相关产业及研究的进一步发展。分别对微重力环境下的水、热管理技术进行了探讨,发现微重力中气流方向及燃料电池布置对电池... 燃料电池作为高效环保的发电装置,在空间应用上具有极大潜力。本文论述了近年燃料电池的空间应用技术,以求促进相关产业及研究的进一步发展。分别对微重力环境下的水、热管理技术进行了探讨,发现微重力中气流方向及燃料电池布置对电池性能具有显著影响,气流宜以相反方向通入,微重力环境对竖直放置和水平放置(阳极在上或阴极在上)的燃料电池性能影响不一,其中水平放置(阴极在上)和竖直放置的工况下促进了水的顺利排出。进而比较了3种常见散热方式在空间应用上的优缺点,并且对热管冷却的材料选择给出了建议。最后简要介绍了目前在航天应用上受到关注的可再生燃料电池。 展开更多

关键词 燃料电池 空间 微重力 水管理 可再生燃料电池

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锂/氟化碳电池热特性研究 被引量：8

4

作者 刘雯 李永 +2 位作者 白清友 郭瑞 解晶莹 《载人航天》 CSCD 北大核心 2019年第4期475-480,495,共7页

针对锂/氟化碳电池放电过程产热问题,选用了3种不同型号的氟化碳材料,对材料的微观形貌、晶型和键型进行了分析,并使用等温量热仪测试了不同倍率下锂/氟化碳软包电池放电的产热功率和积分产热量,使用加速量热仪测量了锂/氟化碳电池的比... 针对锂/氟化碳电池放电过程产热问题,选用了3种不同型号的氟化碳材料,对材料的微观形貌、晶型和键型进行了分析,并使用等温量热仪测试了不同倍率下锂/氟化碳软包电池放电的产热功率和积分产热量,使用加速量热仪测量了锂/氟化碳电池的比热容。结果表明:氟化碳材料的放电电位与材料中C-F键的类型(键能)有关,进而影响电池放电过程中的产热量;C-F键偏离子型,放电电位越高,极化越小,放电过程中产热越少;锂氟化碳电池的放电倍率越大,电池的产热功率越大。 展开更多

关键词 氟化碳 电池 电化学性能 热特性

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无机填料在复合固态电解质中的作用机制研究进展 被引量：3

5

作者 国洪瑶 吴晓萌 +1 位作者 吴勇民 汤卫平 《材料导报》 CSCD 北大核心 2023年第S01期1-8,共8页

全固态锂电池以其良好的安全性和更高的能量密度受到广泛关注,而固态电解质是决定固态电池性能的关键材料。由聚合物基体和无机填料组成的无机/有机固体复合电解质因其优良的可设计性而显示出广阔的应用前景。其中,锂离子传导能力是复... 全固态锂电池以其良好的安全性和更高的能量密度受到广泛关注,而固态电解质是决定固态电池性能的关键材料。由聚合物基体和无机填料组成的无机/有机固体复合电解质因其优良的可设计性而显示出广阔的应用前景。其中,锂离子传导能力是复合电解质性能的决定性因素,而无机填料对提升锂离子传导有重要作用。本文列举了典型无机填料的种类,总结了不同种类填料对加速锂离子输运过程的作用机理,讨论了无机填料的添加量、颗粒大小、分散性、形态对提升离子电导率的影响规律。除此之外,还归纳了无机填料对电化学窗口、锂离子迁移数、力学性能等其他性能的影响。 展开更多

关键词 固态锂电池 复合固态电解质 无机填料 离子输运机制 纳米尺度设计

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稀土元素上转换材料在钙钛矿太阳能电池中应用的研究进展 被引量：2

6

作者 张梦炎 陈杰 +1 位作者 孙利杰 周丽华 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期344-350,共7页

无机有机杂化钙钛矿太阳能电池被认为是最有发展前景的第三代光伏技术之一,经过短短几年时间的研究,钙钛矿太阳能电池现今的最高效率已经突破22%.随着钙钛矿太阳能电池的效率越来越接近理论效率,为了进一步提升电池效率,研究人员将目光... 无机有机杂化钙钛矿太阳能电池被认为是最有发展前景的第三代光伏技术之一,经过短短几年时间的研究,钙钛矿太阳能电池现今的最高效率已经突破22%.随着钙钛矿太阳能电池的效率越来越接近理论效率,为了进一步提升电池效率,研究人员将目光投向了钙钛矿材料不能有效吸收的近红外波段.在本文中,我们回顾了近两年来将上转换材料与钙钛矿太阳能电池相结合的研究,将它们分成较为传统的方法和新型方法.传统的方法即是使用较为单一的NYF纳米颗粒对钙钛矿太阳能电池进行掺杂,利用稀土离子的上转换效应,吸收近红外光,扩宽钙钛矿的吸收范围,从而提升太阳能电池的性能;而新型的方法即是在传统的单一使用稀土离子的基础上,添加其他离子或者引入重掺杂半导体材料来进一步提升太阳能电池性能的方法,从实验结果看,这两种方法都取得了较好的结果. 展开更多

关键词 钙钛矿太阳能电池 稀土离子 上转换材料

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花状SnS2微球用作高效锂空气电池催化剂的研究 被引量：1

7

作者 侯晓彦 毛亚 +1 位作者 殷洁炜 原鲜霞 《上海航天（中英文）》 CSCD 2020年第2期75-80,共6页

因超高的理论能量密度,锂空气电池在航空航天、电动汽车等领域展示了广阔的应用前景,但其目前的性能仍与实际使用需求有较大的差距。本文旨在开发具有双功能催化作用的正极催化剂以提升锂空气电池的性能。采用简易的一步溶剂热法成功制... 因超高的理论能量密度,锂空气电池在航空航天、电动汽车等领域展示了广阔的应用前景,但其目前的性能仍与实际使用需求有较大的差距。本文旨在开发具有双功能催化作用的正极催化剂以提升锂空气电池的性能。采用简易的一步溶剂热法成功制备了花状结构的SnS2微球,并首次探究了其作为可充锂空气电池正极催化剂的应用前景。结果表明:所制备的花状SnS2微球对锂空气电池的正极过程具有优异的催化性能,大大改善了以其为催化剂的锂空气电池的综合性能,证明SnS2是一种有潜力的、值得深入研究的锂空气电池用催化剂材料。 展开更多

关键词 锂空气电池 正极催化剂 过渡金属硫化物 二硫化锡 花状微球

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基于吩嗪类分子的锂离子电池性能与储能机理研究 被引量：1

8

作者 杨杰 朱乔楠 +1 位作者 吴勇民 王华 《上海航天（中英文）》 CSCD 2021年第5期81-88,共8页

能源是人类社会发展的基石,开发和利用可持续性的清洁能源对于全世界人民的生存和发展尤为重要。可反复充放电的锂离子电池由于其循环寿命长、无记忆效应和适宜的能量密度或者功率密度等优点,在新能源电动汽车、可携带电子器件以及航空... 能源是人类社会发展的基石,开发和利用可持续性的清洁能源对于全世界人民的生存和发展尤为重要。可反复充放电的锂离子电池由于其循环寿命长、无记忆效应和适宜的能量密度或者功率密度等优点,在新能源电动汽车、可携带电子器件以及航空航天等领域得到了广泛应用。受具有氧化还原活性的微生物产物启发,开发了基于吩嗪(PHN)活性中心的PHN类化合物正极材料。通过光谱测试深入分析了PHN分子的电化学过程,揭示了PHN分子的储锂机制。最后通过合理的分子工程设计,开发了基于PHN衍生物的2,3-二羟基-1,4-吩嗪二酮正极材料,并展示了2.5 V的高电压和300 mAh/g的高比容量,其比容量超过了现有商业化无机正极材料。本文不仅提供了一种极具竞争力的电化学储能材料,并且对其他有机电极材料的开发和改性具有一定的借鉴意义。 展开更多

关键词 能量存储 二次电池 锂离子电池 正极材料 生物分子

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低温锂离子电池研究进展 被引量：10

9

作者 梁君飞 李艳梅 +3 位作者 袁浩 王莹毓 吴勇明 王华 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期2155-2174,共20页

随着能源需求的日益高涨,锂离子电池(LIB)在各个领域内的应用愈发广泛。为满足极端气候等特殊应用环境对储能器件的需求,LIB需拓宽其工作温度范围。从材料和电池结构角度详细总结了应用于低温条件LIB的最新研究进展。首先,分析了限制LI... 随着能源需求的日益高涨,锂离子电池(LIB)在各个领域内的应用愈发广泛。为满足极端气候等特殊应用环境对储能器件的需求,LIB需拓宽其工作温度范围。从材料和电池结构角度详细总结了应用于低温条件LIB的最新研究进展。首先,分析了限制LIB低温性能的根本原因;然后,分别从电解液的研发与优化、电极材料的改性和开发、新型电池体系的开发、电池热管理系统(BTMS)设计4个方面归纳并讨论了在低温情况下改善LIB性能的途径和方法;最后,总结了低温LIB研究亟待解决的问题,并为新一代低温LIB的发展提出了可行的研究方向。 展开更多

关键词 锂离子电池(LIB) 低温性能 电解液 电极材料 电池热管理系统(BTMS)

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NASICON结构Na_(3)Zr_(2)Si_(2)PO_(12)固体电解质研究进展

10

作者 赵玉辉 张雅荣 +3 位作者 吴勇民 朱蕾 郭俊 汤卫平 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第S01期20-28,共9页

社会科技的进步促进了电池储能技术的快速发展,生活中各色各样的电子元器件对储能电池的要求越来越高,研发出能量密度高、安全性高的储能材料是当下最紧迫的任务。但是,目前的二次电池多采用有机电解液,而有机电解液存在容易发生漏液、... 社会科技的进步促进了电池储能技术的快速发展,生活中各色各样的电子元器件对储能电池的要求越来越高,研发出能量密度高、安全性高的储能材料是当下最紧迫的任务。但是,目前的二次电池多采用有机电解液,而有机电解液存在容易发生漏液、侵蚀电极、在过高温度下可能发生爆炸等问题。使用固态电解质,发展全固态电池,不仅有利于产品的微型化、形状多样化,还可以避免使用液态电解质会出现的问题,从而极大地减少安全隐患。NASICON(Na^(+)super ionic conductor)结构的Na_(3)Zr_(2)Si_(2)PO_(12)(NZSP)是目前最有前景的固态电解质材料之一,具有各向同性、不与Na反应、电导率高、分解电压高等优点。本文从NZSP晶体结构与离子扩散机理、合成方法、离子掺杂改性、NZSP固态电解质/电极界面修饰四个方面综述了NASICON结构Na_(3)Zr_(2)Si_(2)PO_(12)固体电解质近些年的研究进展,总结了Na_(3)Zr_(2)Si_(2)PO_(12)固体电解质在发展中遇到的困难与挑战,并提供了相应的解决方案。 展开更多

关键词 电解质材料 离子掺杂 Na_(3)Zr_(2)Si_(2)PO_(12) NASICON结构

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基于有限元分析的柔性薄膜太阳电池互连热适应性研究

11

作者 沈静曼 杨洋 +5 位作者 焦小雨 宋琳琳 张军 王训春 许京荆 汪鑫 《电子与封装》 2023年第4期24-32,共9页

太阳电池组件是航天器电源系统的重要组成部分,由于组件之间热膨胀系数的差异,在太空极限温度载荷条件下,串联2电池间的互连片组件可能会出现焊点连接失效问题。针对某柔性薄膜砷化镓太阳电池组件,根据高温设计条件,采用有限元仿真建模... 太阳电池组件是航天器电源系统的重要组成部分,由于组件之间热膨胀系数的差异,在太空极限温度载荷条件下,串联2电池间的互连片组件可能会出现焊点连接失效问题。针对某柔性薄膜砷化镓太阳电池组件,根据高温设计条件,采用有限元仿真建模技术对太阳电池的局部焊点进行焊点拉力计算,并从柔性连接组件互连片出发,探究互连片形状和材料对焊点热适应性的影响,为太阳电池组件柔性连接设计提供参考。 展开更多

关键词 柔性太阳电池 焊点拉力 柔性连接 互连片 有限元仿真

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载人月球车柔性太阳翼设计与分析

12

作者 秦礼 张恩杰 +4 位作者 杨洋 吴敏 乔卫新 房光强 施飞舟 《载人航天》 CSCD 北大核心 2024年第5期703-710,共8页

为满足载人月球车关于太阳翼的高刚度、可重复收展和轻量化的性能要求,在国内外星球车太阳翼、柔性太阳翼研究的基础上,提出了一种基于连杆机构的柔性太阳翼展开机构总体方案,根据能量守恒原理对太阳翼进行了展开运动学分析。将太阳翼... 为满足载人月球车关于太阳翼的高刚度、可重复收展和轻量化的性能要求,在国内外星球车太阳翼、柔性太阳翼研究的基础上,提出了一种基于连杆机构的柔性太阳翼展开机构总体方案,根据能量守恒原理对太阳翼进行了展开运动学分析。将太阳翼结构简化为张拉索-梁模型,建立了柔性阵面和太阳翼的结构动力学分析模型,基于刚度需求对太阳翼结构进行轻量化优化设计,并通过ABAQUS有限元模型验证了结构优化设计的可行性和合理性。结果表明:太阳翼在涡卷弹簧驱动下展开到位时存在一定的冲击,但是对阵面影响较小。该张拉膜结构等效结构动力学模型可用于柔性太阳翼结构的快速迭代和优化设计,并实现柔性太阳翼支撑结构刚度和阵面张力的高效匹配。 展开更多

关键词 柔性太阳翼 载人月球车 展开运动学 结构动力学

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基于RBF-LADRC的虚拟同步发电机控制策略 被引量：5

13

作者 杨旭红 杨一矜 +3 位作者 潘宇 顾伟伟 杨慧 贾巍 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期319-325,共7页

随着大规模分布式发电技术的出现,为支持微电网的稳定运行,提出虚拟同步发电机(VSG)技术。由于VSG常用的电压电流双闭环控制存在动态响应时间久、抗扰动能力弱的缺点,考虑LADRC对扰动具有更优异的动态响应速度,该文提出一种用于VSG电压... 随着大规模分布式发电技术的出现,为支持微电网的稳定运行,提出虚拟同步发电机(VSG)技术。由于VSG常用的电压电流双闭环控制存在动态响应时间久、抗扰动能力弱的缺点,考虑LADRC对扰动具有更优异的动态响应速度,该文提出一种用于VSG电压外环控制的线性自抗扰控制方案,并采用RBF对LADRC中的关键参数进行在线整定,以实现控制器的实时优化。在Matlab/Simulink平台下搭建仿真模型,并对所提出的改进策略与传统控制策略进行仿真对照,结果显示该策略可有效提高并网环境下虚拟同步发电机功率和频率稳定性。 展开更多

关键词 分布式发电 RBF神经网络 线性自抗扰控制 虚拟同步发电机

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LiFePO4/S复合正极材料的制备及其电化学性能 被引量：4

14

作者 朱蕾 江小标 +3 位作者 贾荻 颜廷房 吴勇民 汤卫平 《储能科学与技术》 CAS CSCD 2019年第6期1116-1125,共10页

以提高磷酸铁锂体系动力电池的能量密度为目的,在LiFePO4正极材料中加入少量S材料球磨制得LiFePO4/S复合正极材料。使用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征了结构和形貌,并分别组装扣式电池和软包电池测试其电化学性能。结果表明... 以提高磷酸铁锂体系动力电池的能量密度为目的,在LiFePO4正极材料中加入少量S材料球磨制得LiFePO4/S复合正极材料。使用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征了结构和形貌,并分别组装扣式电池和软包电池测试其电化学性能。结果表明,磷酸铁锂纳米颗粒致密均匀附着在硫材料表面,构成具有包覆性结构的复合材料。在不同比例的LiFePO4/S复合材料中,硫的添加量为15%的LiFePO4/S复合正极材料表现出最优异的电化学性能,0.1 C下的初始容量为251.5mA h/g,循环100周之后容量保持率达94.9%。以该比例的复合材料为正极的0.5A h软包电池,循环100周后容量保持率为86.7%。LiFePO4作为一种极性载体,对多硫化物有一定的吸附能力,少量硫的加入可以在大幅度提高LiFePO4材料放电容量的同时,维持优异的循环稳定性。LiFePO4/S复合材料可为磷酸铁锂体系动力电池的发展提供新的思路。 展开更多

关键词 磷酸铁锂 硫 复合材料 动力电池

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三结砷化镓太阳电池真空连续激光损伤效应 被引量：5

15

作者 唐道远 徐建明 +4 位作者 李云鹏 窦鹏程 马宁华 蒋帅 吴敏 《上海航天（中英文）》 CSCD 2020年第2期54-60,共7页

采用1 315 nm波长连续激光,在真空环境下辐照三结砷化镓太阳电池,通过对比辐照前后电池IV、QE等表征数据,研究三结砷化镓太阳电池的损伤效应,并对其损伤机理进行分析。结果表明:当激光功率密度为8 W/cm2、辐照时间为60 s时,三结砷化镓... 采用1 315 nm波长连续激光,在真空环境下辐照三结砷化镓太阳电池,通过对比辐照前后电池IV、QE等表征数据,研究三结砷化镓太阳电池的损伤效应,并对其损伤机理进行分析。结果表明:当激光功率密度为8 W/cm2、辐照时间为60 s时,三结砷化镓太阳电池辐照后电性能下降显著,转化效率衰降超过70%。损伤机理是在热损伤与应力损伤的综合作用下,引起电池串联电阻(Rs)、并联电阻(Rsh)的恶化,且Rsh是衡量电池损坏的关键指标。该结果可以为三结砷化镓太阳电池在激光损伤机理与无线能量传输方面的研究提供一定的参考。 展开更多

关键词 砷化镓 太阳电池 真空 激光 损伤

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基于Mn3+浓度和形貌控制的高性能LiNi0.5Mn1.5O4正极材料 被引量：1

16

作者 罗英 王勇 +5 位作者 郭满毅 薛志民 刘雯 晏莉琴 解晶莹 闵凡奇 《上海航天（中英文）》 CSCD 2020年第2期46-53,共8页

为了改善高电压镍锰酸锂(LiNi0.5Mn1.5O4)材料的电化学性能,提出利用退火热处理过程调控Mn3+含量和材料形貌来制备LiNi0.5Mn1.5O4正极材料。LiNi0.5Mn1.5O4材料的电性能是材料结构、形貌等多因素影响的结果。退火热处理有助于Mn3+氧化成... 为了改善高电压镍锰酸锂(LiNi0.5Mn1.5O4)材料的电化学性能,提出利用退火热处理过程调控Mn3+含量和材料形貌来制备LiNi0.5Mn1.5O4正极材料。LiNi0.5Mn1.5O4材料的电性能是材料结构、形貌等多因素影响的结果。退火热处理有助于Mn3+氧化成Mn4+,实现Mn3+含量调控。退火后材料的空间结构由Fd3m向P4332转变,且具有微米级多面体形貌,有效提高了循环稳定性和放电平台。研究表明:700℃退火保温15 h合成的材料在20 C下具有118 mAh·g-1放电比容量,循环100次容量保持率提高到92.8%。因此,通过优化Mn3+含量、控制材料形貌可以实现高性能LiNi0.5Mn1.5O4材料制备。 展开更多

关键词 锂离子电池 LiNi0.5Mn1.5O4材料 高电压 Mn3+含量 形貌

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一种Si/NiSi_2@C复合锂离子电池负极材料的高效制备及其电化学性能 被引量：4

17

作者 邹畅 顾海涛 +1 位作者 丰震河 高明霞 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期22-29,共8页

以Si粉和Ni粉为主要原材料,通过对Si粉和Ni粉的球磨处理,结合柠檬酸碳源的高温热解,制备出一种碳包覆的Si/NiSi_2@C复合材料。采用多种技术手段研究了不同Ni添加量和原位碳的引入对复合材料结构形貌及其作为锂离子电池负极材料的电化学... 以Si粉和Ni粉为主要原材料,通过对Si粉和Ni粉的球磨处理,结合柠檬酸碳源的高温热解,制备出一种碳包覆的Si/NiSi_2@C复合材料。采用多种技术手段研究了不同Ni添加量和原位碳的引入对复合材料结构形貌及其作为锂离子电池负极材料的电化学性能的影响。结果表明,Si粉和Ni粉在球磨过程中反应生成了NiSi_2合金相,弥散分布于复合材料中。柠檬酸高温裂解碳包覆于Si/NiSi_2复合颗粒表面,为复合材料构建了良好的导电网络。NiSi_2和高温裂解碳不仅增加材料的导电性,而且缓冲了脱嵌锂过程中Si的体积膨胀,有效地提高了材料的电化学性能。由于NiSi_2的电化学嵌锂活性低,随着Ni添加量的增加,材料的首次充放电容量降低,但材料的循环稳定性有所增加。其中当Ni的添加量为5wt%的Si/NiSi_2@C复合材料首次充放电容量分别为2754和2235mAh/g,首次库伦效率超过80%,经100次循环后的容量保持为1242mAh/g,显示出良好的电化学性能。 展开更多

关键词 锂离子电池 负极材料 Si/NiSi2@C复合材料 球磨 高温热解

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大面积、高性能柔性GaInP/GaAs/InGaAs叠层太阳电池的制备（英文） 被引量：3

18

作者 张梦炎 郭振 +1 位作者 孙利杰 陈杰 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期518-522,共5页

柔性高效Ⅲ-Ⅴ族多结太阳电池正在被开发、应用于无人机、可穿戴设备和空间能源等领域.采用MOCVD技术在Ga As衬底上制备太阳电池外延层,之后通过低温键合和外延层剥离方法将外延层转移到柔性衬底上.通过外延层剥离设备设计和大量参数优... 柔性高效Ⅲ-Ⅴ族多结太阳电池正在被开发、应用于无人机、可穿戴设备和空间能源等领域.采用MOCVD技术在Ga As衬底上制备太阳电池外延层,之后通过低温键合和外延层剥离方法将外延层转移到柔性衬底上.通过外延层剥离设备设计和大量参数优化实验,实现了GaAs太阳电池结构从四英寸砷化镓晶圆上的有效分离,且不产生缺陷并保持原有的性能.近期,在50μm聚酰亚胺薄膜上制备的30 cm^2大面积柔性GaInP/Ga As/InGaAs三结太阳电池实现了31. 5%的转换效率(AM0光谱),其中开路电压3. 01 V,短路电流密度16. 8 mA/cm^2,填充因子0. 845.由于采用了轻质的聚酰亚胺材料,所得到的柔性太阳电池面密度仅为168. 5 g/m^2,比功率高达2 530 W/kg. 展开更多

关键词 太阳电池 柔性高效 外延层剥离 砷化镓

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基于外场调控的智能热控超材料 被引量：2

19

作者 杜益嘉 王盼 +3 位作者 肖诚禹 唐道远 徐建明 周涵 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期105-110,共6页

超材料因其结构可设计性和优异的物理性能成为近年来的研究热点。热学超材料因能针对性设计红外发射率和反射率等热性能而备受关注。近年来热学超材料朝着"智能化"和"多功能"的趋势发展,智能热调控超材料是实现高... 超材料因其结构可设计性和优异的物理性能成为近年来的研究热点。热学超材料因能针对性设计红外发射率和反射率等热性能而备受关注。近年来热学超材料朝着"智能化"和"多功能"的趋势发展,智能热调控超材料是实现高效热控的重要途径。以相变涂层为主的传统智能热控材料具有精度低、调控幅度小和可设计性差等局限性。超结构设计能使材料实现理想的电磁特性,并通过表面等离激元等不同的损耗机制实现特定波段的完美吸收。在此基础上,引入相变材料或可重构表面实现的智能热控超材料能够快速、精准地实现热性能的大幅调控。智能热控超材料可实现热场、电场、力场和其他外场等多方式调控。合理的超结构设计能够使材料在热场的被动调控下同时实现吸收率和吸收峰峰位稳定调谐。基于电场调控的材料具有更高的调制精度和快速响应能力。生物启迪的力学热控超材料因其设计简单和柔性的优势而有望大面积应用。此外,基于磁、光等其他外场实现热调控也有相关报道。本文归纳了智能热控超材料的研究现状,首先简单介绍了完美吸收和智能热控的相关概念,从结构设计和损耗机理的角度出发,分析了基于不同外场智能热控超材料的调控途径和研究进展,最后总结了智能热控超材料目前面临的挑战并展望其未来的发展方向。 展开更多

关键词 智能热控 超材料 表面等离激元 结构设计 完美吸收

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高能电子辐照对三结GaAs激光电池特性的影响 被引量：1

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作者 韩堰辉 孙玉润 +4 位作者 王安成 施祥蕾 李彬 孙利杰 董建荣 《半导体技术》 CAS 北大核心 2023年第2期170-176,共7页

研究了能量为1 MeV的电子辐照对三结GaAs激光电池(LPC)性能的影响。不同剂量电子辐照后三结GaAs LPC光照下的I-V特性测试结果表明,三结GaAs LPC短路电流、开路电压和最大输出功率的衰减随电子辐照剂量的提高而增大。通过测量不同波长激... 研究了能量为1 MeV的电子辐照对三结GaAs激光电池(LPC)性能的影响。不同剂量电子辐照后三结GaAs LPC光照下的I-V特性测试结果表明,三结GaAs LPC短路电流、开路电压和最大输出功率的衰减随电子辐照剂量的提高而增大。通过测量不同波长激光照射下三结GaAs LPC的宽电压范围I-V曲线,确定了各子电池对应的光生电流,结果显示各子电池光生电流衰减随辐照剂量增加而不同程度地增大,越靠近衬底的子电池电流衰退越严重。利用wxAMPS软件模拟了各子电池光生电流随缺陷密度的变化关系,结合实验和模拟结果得到了各子电池辐照后的缺陷密度及缺陷引入率,结果表明各子电池受电子辐照后的缺陷引入率大致相同,约为6.7。可通过优化各结子电池厚度达到提高三结GaAs LPC抗辐照性能的目的。 展开更多

关键词 三结激光电池(LPC) 电子辐照损伤 缺陷密度 电学性能退化 抗辐照加固

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