钛酸钡基玻璃陶瓷

高储能高硬度

通过锗离子同步取代A/B位在单一纳米晶粒内构建纳米级自发极化涡旋畴，同步提升极化和击穿强度，兼顾介电储能与力学性能。

Wei, Juwen · Shang, Fei · 熊健 · 许积文 · 朱归胜 · 陈国华 · 梁永超 · 徐华蕊

Small 2026

具体参数

可回收储能密度

{'zh': '10.08', 'en': '10.08'} J cm⁻³

储能效率

{'zh': '91.3', 'en': '91.3'} %

充放电储能密度

{'zh': '8.84', 'en': '8.84'} J cm⁻³

硬度

{'zh': '10.2', 'en': '10.2'} GPa

技术优势

极化与击穿双提升

纳米尺度自发极化涡旋畴在单纳米晶粒内形成，同时提高极化、效率和击穿强度，从而获得优异储能性能。

能量密度破10

在1500 kV cm⁻¹电场下可回收储能密度达10.08 J cm⁻³，充放电储能密度8.84 J cm⁻³，适合高能量脉冲应用。

硬度超10 GPa

材料硬度达10.2 GPa，在承受机械应力的高功率器件中具有应用潜力。

效率高达91.3%

高储能效率意味着在充放电循环中能量损失低，有利于实际应用。

应用场景

• 脉冲功率电容器：高储能密度和高效率满足脉冲功率电容器对快速充放电和低损耗的需求。
• 高硬度介电材料：10.2 GPa的超高硬度使介电材料能承受机械应力，适用于高硬度介电材料应用。
• 高功率器件：高储能效率和高击穿强度使其适用于高功率器件中的能量存储。