随着新能源技术的逐步推广,对具有高储能密度、高工作温度、高工作电压和良好温度稳定性的电容器的需求日益增长。近年来,研究人员一直致力于提高铅基、钛基和铁基多层陶瓷电容器(MLCCs)的储能性能。然而,使用基于铌酸锂(NN)的材料对MLCC开发进行了有限的研究。
中国科学院上海硅酸盐研究所Genshui Wang和Zhen Liu等介绍了一种新型的NaNbO3–(Bi0.5Na0.5)TiO3–Bi(Mg0.5Hf0.5)O3无铅多层陶瓷电容器的优异储能性能。
本文要点:
(1)
围绕cp轴的无序倾斜破坏了Na和Bi离子的长程位移,并导致PNRs和强弛豫行为,这确保了优异的储能性能,以及多层陶瓷设计策略。因此,基于神经网络的MLCC器件表现出超高的Wrec = 12.65J cm-3和η = 88.5%,同时表现出出色的温度稳定性(从50°C至125°C,Wrec变化< 1%,η变化< 6%)和抗疲劳性(在107次循环中,Wrec和η变化< 1%)。
(2)
这项研究突出了基于NaNbO3的MLCCs在各种应用中的先进储能潜力,开创了设计可在恶劣环境中工作的高性能无铅电容器的新时代。
参考文献:
Z. Lv, T. Lu, Z. Liu, T. Hu, Z. Hong, S. Guo, Z. Xu, Y. Song, Y. Chen, X. Zhao, Z. Lin, D. Yu, Y. Liu, G. Wang, NaNbO3-Based Multilayer Ceramic Capacitors with Ultrahigh Energy Storage Performance. Adv. Energy Mater. 2024, 2304291.
DOI: 10.1002/aenm.202304291
https://doi.org/10.1002/aenm.202304291