高储能密度陶瓷

6 J/cm³，效率92%

通过相变临界点设计获得强弛豫行为，兼顾高储能密度与效率，并在宽温宽频范围内保持稳定。

Liu, Lulu · Liu, Yang · 郝继功 · 陈建文 · Li, Peng · Chen, Song · 付鹏 · 李伟 · Zhai, Jiwei

Nano Energy 2023

参数信息

可回收储能密度

6 J/cm3

储能效率

92 %

击穿电场

440 kV/cm

技术优势

极化强度大幅提升

通过引入Na+、Bi3+等离子并调整组分至弛豫铁电-顺电相变临界点，形成极性纳米微区，增强了极化响应。

击穿强度提高

通过两步烧结和放电等离子烧结得到细晶显微结构，相场模拟和有限元分析表明，细晶结构显著阻碍了电场下击穿裂纹的扩展。

应用场景

• 脉冲功率电容器：高储能密度与快速充放电能力使其适用于脉冲功率系统的紧凑型电容器。
• 介电储能：高击穿强度与高效率使介电储能器件在宽温宽频下可靠运行。
• 高功率电子器件：在高温高频下保持稳定，可替代传统电容器用于高功率电子器件的储能单元。