异质偶极反铁电陶瓷

储能密度20 J cm⁻³

通过成分调控构建局部异质偶极结构，降低滞后损耗，同时提升击穿强度，实现反铁电陶瓷迄今最高的可回收储能密度与效率的组合。

Jiawen, Hu · Wang, Peng · He, Liqiang · Ge, Guanglong · 刘进军 · Hu, Tengfei · 许钫钫 · 曾涛 · 傅正钱 · Zhai, Jiwei · 李伟平 · 潘仲彬

Nature Communications 2025

具体参数

可回收储能密度

{'zh': '20.04', 'en': '20.04'} J cm-3

储能效率

{'zh': '90.5', 'en': '90.5'} %

技术优势

储能效率高达90.5%

异质偶极结构中的偶极子能在电场下快速翻转，大幅减小滞后损耗，使充放电能量损失降至10%以下。

储能密度突破20 J cm⁻³

优化的反铁电陶瓷可回收储能密度达20.04 J cm⁻³，为同类材料树立新标杆。

击穿强度显著提升

通过成分诱导结构有序-无序转变，同时提高击穿强度，使材料能在更高电场下工作。

应用场景

• 脉冲功率电容器：高储能密度与高效率使脉冲电容器放电能量更大、发热更少，适合高重复频率脉冲电源。
• 高压功率电子：提升的击穿强度允许介质层承受更高电压，可减小高压功率电子中电容器的体积与重量。
• 大功率脉冲系统：90.5%的效率降低高功率脉冲系统的损耗与温升，提高系统稳定性与寿命。