单晶BZT介电膜

高温高储能

将高介电常数的单晶BZT膜引入BN掺杂的PEI中，制成三明治结构复合材料，大幅提升高温下的击穿强度和储能密度。

Liu, Haixia · Zhu, Wenxuan · Mao, Qi · Peng, Bin Bin · Xu, Yiwei · Dong, Guihua · Zhao, Yanan · 周子尧 · 杨森 · 黄厚兵 · 刘明

Advanced Materials 2023

具体参数

储能密度（室温）

{'zh': '17.94', 'en': '17.94'} J cm⁻³

击穿强度（室温）

{'zh': '730', 'en': '730'} MV m⁻¹

储能密度（150°C）

{'zh': '7.90', 'en': '7.90'} J cm⁻³

击穿强度（150°C）

{'zh': '650', 'en': '650'} MV m⁻¹

室温储能密度提升倍数

{'zh': '2', 'en': '2'} 倍

技术优势

高温下储能密度翻倍

在150°C、650 MV m⁻¹下实现7.90 J cm⁻³，优于此前报道的大多数高温介质电容器。

界面抑制载流子迁移

BZT/PEI-BN界面产生的去极化电场有效降低载流子迁移率，从而大幅提升击穿强度。

介电-温度稳定性好

复合材料在25–150°C范围内表现出优异的介电-温度稳定性，解决了高温下性能漂移的问题。

应用场景

• 高温介电储能：在150°C下仍保持高储能密度，可直接用于高温工况的储能电容。
• 脉冲功率电容器：高击穿强度和储能密度使其能在脉冲放电中提供更高功率。
• 聚合物基介电材料：三明治结构设计可作为聚合物基介电复合材料的高性能范式。
• 电子封装材料：高温稳定性和高储能密度适合封装内集成的高可靠性储能需求。