陶瓷电容器

科学家获得陶瓷电容器储能密度最高值

更新时间:2021-10-10

  作为国家在科学技术方面的最高学术机构和全国自然科学与高新技术的综合研究与发展中心,建院以来,中国科学院时刻牢记使命,与科学共进,与祖国同行,以国家富强、人民幸福为己任,人才辈出,硕果累累,为我国科技进步、经济社会发展和国家安全做出了不可替代的重要贡献。更多简介 +

  中国科学技术大学(简称“中科大”)于1958年由中国科学院创建于北京,1970年学校迁至安徽省合肥市。中科大坚持“全院办校、所系结合”的办学方针,是一所以前沿科学和高新技术为主、兼有特色管理与人文学科的研究型大学。

  中国科学院大学(简称“国科大”)始建于1978年,其前身为中国科学院研究生院,2012年更名为中国科学院大学。国科大实行“科教融合”的办学体制,与中国科学院直属研究机构在管理体制、师资队伍、培养体系、科研工作等方面共有、共治、共享、共赢,是一所以研究生教育为主的独具特色的研究型大学。

  上海科技大学(简称“上科大”),由上海市人民政府与中国科学院共同举办、共同建设,2013年经教育部正式批准。上科大秉持“服务国家发展战略,培养创新创业人才”的办学方针,实现科技与教育、科教与产业、科教与创业的融合,是一所小规模、高水平、国际化的研究型、创新型大学。

  近日,西安交通大学电信学部徐卓、李飞课题组基于钙钛矿晶体电致伸缩效应的各向异性特点,提出了一种新的设计思路,即通过控制晶粒取向,降低陶瓷电容器在强场下所产生的应变和应力,避免微裂纹和拉伸应力所导致的陶瓷击穿,从而提高其击穿电场强度和储能密度,获得目前已知陶瓷电容器的最高值。相关成果于6月15日在线发表于《自然—材料》。

  作为一种重要的储能电子元件,陶瓷电容器具有放电功率高、温度稳定性好和循环寿命长等优点,在先进电子和电力系统中起着至关重要的作用,特别是在脉冲功率技术领域有着不可替代的应用。当前,电子器件正向小型化、轻型化方向发展,这也对陶瓷电容器的储能密度提出了更高的要求。

  研究人员介绍,为了实现这一想法,课题组通过近2年的技术攻关,首次合成了取向的钛酸锶模板,进而,利用流延—模板法成功制备了织构度达91%的高质量取向钛酸锶铋钠多层织构陶瓷电容器,大幅降低了陶瓷在强场下的电致应变,提高了击穿电场,获得了高达21.5 J cm-3的储能密度,也是目前已知陶瓷电容器的最高值。

  另外,该项研究提出的材料设计思路,可广泛应用于其他电子功能陶瓷,如基于电卡效应的固态制冷陶瓷等,提高它们在强场条件下工作的稳定性和可靠性。

  近日,西安交通大学电信学部徐卓、李飞课题组基于钙钛矿晶体电致伸缩效应的各向异性特点,提出了一种新的设计思路,即通过控制晶粒取向,降低陶瓷电容器在强场下所产生的应变和应力,避免微裂纹和拉伸应力所导致的陶瓷击穿,从而提高其击穿电场强度和储能密度,获得目前已知陶瓷电容器的最高值。相关成果于6月15日在线发表于《自然—材料》。

  作为一种重要的储能电子元件,陶瓷电容器具有放电功率高、温度稳定性好和循环寿命长等优点,在先进电子和电力系统中起着至关重要的作用,特别是在脉冲功率技术领域有着不可替代的应用。当前,电子器件正向小型化、轻型化方向发展,这也对陶瓷电容器的储能密度提出了更高的要求。

  研究人员介绍,为了实现这一想法,课题组通过近2年的技术攻关,首次合成了取向的钛酸锶模板,进而,利用流延—模板法成功制备了织构度达91%的高质量取向钛酸锶铋钠多层织构陶瓷电容器,大幅降低了陶瓷在强场下的电致应变,提高了击穿电场,获得了高达21.5 J cm-3的储能密度,也是目前已知陶瓷电容器的最高值。

  另外,该项研究提出的材料设计思路,可广泛应用于其他电子功能陶瓷,如基于电卡效应的固态制冷陶瓷等,提高它们在强场条件下工作的稳定性和可靠性。为什么说企业文化墙的文化传播力度强?