中國儲能網(wǎng)訊：在不可再生能源日益匱乏與環(huán)境問題日益嚴峻的今天，用于能源存儲、轉(zhuǎn)換與收集的無害材料逐漸受到全世界材料工作者的廣泛關(guān)注。作為能量存儲材料的一個重要分支，鐵電儲能材料具有充放電快速等優(yōu)點在近年來的儲能材料領(lǐng)域脫穎而出，其中儲能密度、儲能效率與溫度穩(wěn)定性是表征一個鐵電儲能材料性能的重要參數(shù)。
近日，西安交通大學(xué)賈春林科學(xué)家工作室劉明副教授指導(dǎo)的博士生孫梓雄利用射頻磁控濺射技術(shù)制備出高質(zhì)量的Ba0.7Ca0.3TiO3/BaZr0.2Ti0.8O3(BCT/BZT) 多層復(fù)合薄膜并研究了其儲能性能。研究表明在多層膜總厚度一致的情況下，通過增加周期數(shù)（BCT相與BZT相之間的界面數(shù)）可以有效地提高該薄膜材料的儲能密度。同時，通過計算機仿真模擬揭示界面數(shù)的增加可以有效地阻礙電流樹枝的發(fā)展，從而通過提高樣品擊穿場強來達到材料儲能密度的提高。此類多層薄膜材料不僅表現(xiàn)出優(yōu)異的室溫儲能特性，同時在140oC下依然保持較高的儲能密度和儲能效率。這將有可能實現(xiàn)混合動力汽車前級水冷系統(tǒng)的摘除，大大降低生產(chǎn)成本和提高機電系統(tǒng)的微型化。同時，該項研究結(jié)果將對尋求更高儲能密度提供重要的實驗途徑和理論依據(jù)。
上述研究成果以題目“Ultrahigh Energy Storage Performance of Lead-Free Oxide Multilayer Film Capacitors via Interface Engineering” 發(fā)表在材料類頂級期刊 Advanced Materials （IF=18.96）上。西安交通大學(xué)為第一作者和通訊作者單位。
該研究得到國家自然科學(xué)基金重大專項與面上項目 、國家“973”項目、博士后基金及中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費等的支持。
