梯度交替介电缓冲层

超高平衡储能

通过纳米粘土与铁电层梯度交替组装，同时实现高能量密度、高效率和高击穿强度，突破了传统电介质储能提升不均衡的瓶颈。

Liang, Xiaozheng · Quan, Li · Yangjun, Ren · Xie, Weimin · 唐爱东 · 杨华明

Advanced Functional Materials 2024

具体参数

放电能量密度

{'zh': '28.5', 'en': '28.5'} J cm⁻³

介电击穿强度

{'zh': '676', 'en': '676'} kV mm⁻¹

技术优势

能量密度够高

通过梯度介电缓冲层设计，有效抑制载流子激发、传输与复合全过程，实现28.5 J cm⁻³的高放电能量密度。

耐压能力同步增强

击穿强度达到676 kV mm⁻¹，与能量密度和效率同步提升，实现了真正的超高平衡。

电荷陷阱功劳大

纳米粘土铝硅酸盐骨架引入的电荷陷阱具备通用电荷保持能力，由DFT计算和扫描探针测量证实。

应用场景

• 脉冲功率电容器：提供高能量密度且高效的脉冲储能介质，提升脉冲功率源性能。
• 介电储能器件：作为均衡性能的介电层，替换传统不均衡复合薄膜。
• 高功率电子封装：利用其高击穿强度与效率，满足高功率电子封装的储能需求。
• 电动汽车电力系统：高能量密度与效率有助于提升电动汽车电力系统的储能与功率密度。