（本網(wǎng)訊）近日，我校光電工程學(xué)院、陜西省薄膜技術(shù)與光學(xué)檢測(cè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室教師紀(jì)紅芬，在國(guó)際頂級(jí)期刊《Energy Storage Materials》（中科院一區(qū)Top期刊，實(shí)時(shí)影響因子16.80）發(fā)表題為“Ultrahigh energy density in short-range tilted NBT-based lead-free multilayer ceramic capacitors by nanodomain percolation”(https://doi.org/10.1016/j.ensm.2021.01.023)的研究文章。

該文章由紀(jì)紅芬在學(xué)校公派訪(fǎng)學(xué)期間完成。紀(jì)紅芬為論文第一作者，訪(fǎng)學(xué)單位英國(guó)謝菲爾德大學(xué)為論文第一作者單位，西安工業(yè)大學(xué)為論文第二作者單位。論文共同第一作者是謝菲爾德大學(xué)王戈博士、陸智倫博士和中科院上海硅酸鹽研究所的鮑偉超博士，共同通訊作者是中科院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院的王大偉研究員和天津師范大學(xué)的劉士余副教授。

利用晶體化學(xué)的設(shè)計(jì)思路，通過(guò)Sr0.7Bi0.2TiO3和Bi(Mg2/3Nb1/3)O3雙固溶摻雜鈦酸鉍鈉（NBT）陶瓷，形成弛豫鐵電體，實(shí)現(xiàn)了宏觀(guān)結(jié)構(gòu)的超細(xì)電滯回線(xiàn)以及微觀(guān)結(jié)構(gòu)的多相極性納米電疇，最終實(shí)現(xiàn)了NBT基弛豫鐵電體的超高儲(chǔ)能密度（470kV/cm電場(chǎng)下，儲(chǔ)能密度達(dá)到7.5J/cm3，轉(zhuǎn)換效率達(dá)到92 %），并且采用朗道理論和納米疇滲濾理論給出了合理的解釋?zhuān)贿M(jìn)一步制備的MLCC在1013 kV/cm的電場(chǎng)作用下，儲(chǔ)能密度高達(dá)18J/cm3，轉(zhuǎn)換效率達(dá)到93 %，并具有良好的溫度、頻率、疲勞穩(wěn)定性。本研究提供了一種通過(guò)晶體化學(xué)設(shè)計(jì)有效儲(chǔ)能密度的新方法，促進(jìn)了高儲(chǔ)能無(wú)鉛陶瓷電容器的發(fā)展。

該工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目支持。

文：王宵 審核：周順 編輯：楊飛