下一代电气和电子系统依赖于高效储能介质陶瓷电容器的发展,然而,实现极化和击穿场强(Eb)的协同增强是一个相当大的挑战。近日,同济大学翟继卫、沈波、中国科学院刘志甫提出了一种异质组合策略,该策略涉及将高Eb板状烧绿石相嵌入高极化钙钛矿相中。
本文要点:
1) 嵌入的板状烧绿石增加了击穿场强,促进了动态极化响应。同时,5d电子的强自旋轨道耦合效应有利于保持钙钛矿的高极化值。因此,制备的多层陶瓷电容器(MLCC)表现出超高的Eb和高极化。
2) 优化的烧绿石/钙钛矿相储能密度(Wrec)为14.9 J cm−3,效率高达93.4%。此外,MLCC在-50-180°C的温度范围内也表现出≈7.7 J cm−3±4.5%的Wrec。因此,这种异构组合策略为提高介质陶瓷电容器的储能性能提供了一种简单有效的方法。
Simin Wang et.al Embedding Plate-Like Pyrochlore in Perovskite Phase to Enhance Energy Storage Performance of BNT-Based Ceramic Capacitors Adv. Energy Mater. 2024
DOI: 10.1002/aenm.202403926
https://doi.org/10.1002/aenm.202403926