清華材料學院李敬鋒教授課題組發(fā)現(xiàn)高儲能密度無鉛反鐵電陶瓷材料
6月19日，清華大學材料學院李敬鋒教授課題組在《先進材料》(Advanced Materials)上在線發(fā)表了題為“高性能鈮鉭酸銀無鉛反鐵電儲能陶瓷 (Lead-Free Antiferroelectric Silver Niobate Tantalate with High Energy Storage Performance) ”的研究論文，報道了該課題組在鐵電陶瓷儲能材料研究方面取得的重要進展。這項成果不僅發(fā)現(xiàn)了一種具有高儲能密度和良好溫度穩(wěn)定性的無鉛反鐵電陶瓷材料，而且其反鐵電性增強機制研究為無鉛反鐵電儲能陶瓷的研發(fā)提供了新思路。
儲能材料與器件是近年來功能材料領域的研究熱點，其中具有高儲能密度和高可靠性的電介質儲能材料在高能脈沖功率技術等領域有著幾乎不可替代的應用。具有雙電滯回線特征的反鐵電儲能材料一直備受關注，但過去的研究主要集中在鋯鈦酸鉛(Pb(Zr,Ti)O3)體系?；谠阝壦猁}基無鉛壓電陶瓷研究方面的長期工作，李敬鋒教授課題組對鈮酸銀（AgNbO3）的反鐵電性及其儲能特性開展研究，發(fā)現(xiàn)Ta摻雜可以調控AgNbO3的相變，顯著提升介電擊穿強度和反鐵電性，其最大可釋放儲能密度達到4.2 J/cm3，比純AgNbO3提升了260%，且在20-120℃內可釋放儲能密度的變化幅度維持在±5%以內。
圖1 Ag(Nb1-xTax)O3陶瓷的電滯回線、可釋放儲能密度和能量效率
論文第一作者為材料學院博士后趙磊，通訊作者為清華大學材料學院李敬鋒教授，澳大利亞臥龍崗大學創(chuàng)新材料研究所張樹君教授為共同通訊作者。該工作得到了國家自然科學基金重點項目、973項目和中國博士后基金等項目的支持。
期刊名稱：《先進材料》(Advanced Materials)
發(fā)表時間：2017年6月19日
文章鏈接：http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201701824/full
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