多层铁电能量转换器件

输出能量密度纪录

低温烧结的多层PMN-PZT薄膜，在0.9立方厘米体积下输出电流高达3156安培，较现有铁电陶瓷高两个数量级，并能在213°C高温下稳定工作。

熊政伟 · Zhou, Zhangyang · Yi, Liu · 傅正钱 · 许钫钫 · 房雷鸣 · Xiaoru, Liu · 李俊 · Ke, Jin · 高志鹏

Journal of Materials Chemistry A 2024

参数信息

输出电流

3156 A

输出能量密度

3.059 J cm⁻³

最高工作温度

213 °C

技术优势

输出电流提升两个数量级

0.9立方厘米体积内产生3156安培电流，为设计紧凑型脉冲功率器件提供了可能。

室温下能量密度创纪录

输出能量密度达3.059 J cm⁻³，是目前报道的最高值，可减少储能单元的体积和重量。

耐温高达213 °C

在213 °C下能量输出仍保持稳定，适用于高温环境如航空航天或深井作业，无需额外冷却。

应用场景

• 脉冲功率源：替代传统电容组，以更小体积提供瞬时大电流脉冲。
• 高能量密度储能：作为功率型储能单元，在有限体积内释放超高能量密度。
• 航空航天电源：承受高温振动环境，为航天器提供可靠的脉冲功率。
• 爆破与采矿：为起爆装置提供可控的瞬时能量，提升爆破安全性。