织构化中熵KNN压电陶瓷

无铅高压电高居里

通过中熵策略和织构工程实现高饱和极化，兼具优异的压电性能和满意的居里温度，能量收集与换能器性能超越含铅陶瓷。

Lin, Jinfeng · Qian, Jin · Ge, Guanglong · Yang, Yuxuan · 吴小 · Li, Guohui · Liu, Yingchun · 张家良 · Zhai, Jiwei · Shi, Xiaoming · 武海军

Nature Communications 2024

具体参数

纵向压电系数 d33*

{'zh': '550', 'en': '550'} pm/V

技术优势

极化更饱和

织构工程诱导晶粒取向，促进多尺度极化构型不可逆转变，从而实现高饱和极化。

无铅也高性能

材料性能可与含铅压电陶瓷竞争，有望替代含铅材料，实现环境友好型器件。

应用场景

• 能量收集器件：将环境振动能高效转化为电能，用于自供能系统。
• 无铅压电换能器：替代含铅压电材料，用于超声换能器、致动器。
• 自供能传感器：利用高压电响应实现无源传感，适用于振动监测。
• 柔性压电器件：陶瓷颗粒可复合到柔性基体中，用于可穿戴能量收集。