金属所制备出具有大击穿电场和储能密度的二维反铁电杂化钙钛矿
日期：
2023-08-02
浏览次数:
7
铁电或反铁电体是典型非线性介电材料，拥有自发极化特性，并能对电场、应力等外部环境作出灵敏的响应，可应用于非易失性存储器、应变传感器和储能器件领域。无机铁电/反铁电材料具有极化强度大、有序温度高和相结构丰富等优点，而有机铁电/反铁电材料具有合成温度低和规模制备等优势。有机-无机杂化材料则可能在单相内兼具有机和无机组分不同特性的潜力，以实现更佳的综合器件性能。当前，铅基杂化钙钛矿因具有优异的光学性能，已在太阳能电池和光电探测等能量转化和探测领域得到广泛关注，但鲜有关于杂化钙钛矿在能量存储领域的应用的研究。已知的杂化钙钛矿介电储能材料集中在反铁电材料上，存在击穿电场低（<100 kV/cm）、储能密度小（<0.26 J/cm3）、奈尔温度低（<355 K）等缺点，亟需开发兼具大的极化强度和击穿电场的杂化钙钛矿材料以提升储能性能。 中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心功能材料与器件研究部博士研究生李伶俐与研究员胡卫进、张志东等与国内外多家单位合作，制备了高质量的二维杂化钙钛矿苯甲胺铅溴[(PMA)2PbBr4] 单晶，精确测定了其晶体结构，并系统研究了铁电、介电和电输运性能。实验发现，该化合物随温度增加，发生铁电相I-铁电相II-反铁电相的系列结构相变，室温为反铁电相。该结构相变和苯甲胺有机分子的取向排列及铅溴八面体的晶格畸变演化密切相关。室温下，伴随着电场诱导的反铁电-铁电转变，研究获得了1.7 J/cm3的储能密度以及70K的宽工作温区。这些优良的储能性能源于其可观的电极化强度（7.6 μC/cm2）以及超过1000kV/cm的击穿电场。本研究厘清了苯甲胺铅溴的晶体结构和相变特性，为开发基于二维杂化钙钛矿的介电储能器件提供了新思路。 7月12日，相关研究成果以2D Antiferroelectric Hybrid Perovskite with a Large Breakdown Electric Field And Energy Storage Density为题，发表在《先进功能材料》（Advanced Functional Materials）上。研究工作得到国家自然科学基金委员会和沈阳材料科学国家研究中心的支持。
Hot News
/
相关推荐
2025
-
04
-
18
点击次数:
136
2025年4月17日下午，市稀土协会的秘书长吴建思、副秘书长崔中倪赴协会理事单位上海率志贸易有限公司，拜访了协会贸易专委会主任魏建中董事长，主要就近期进出口贸易形式，贸易专委会下一步工作如何开展等话题，听取老专家的看法和意见。在交流过程中，吴秘书长首先对魏总长期以来在稀土行业中的付出和贡献致以崇高敬意并表示慰问，随后就稀土企业近期遇到的问题，协会与政府部门之间的沟通交流以及贸易专委会下一步拟开展的...
2025
-
04
-
18
点击次数:
130
2025年4月17日下午，市稀土协会的秘书长吴建思、副秘书长崔中倪赴协会理事单位上海率志贸易有限公司，拜访了协会贸易专委会主任魏建中董事长，主要就近期进出口贸易形式，贸易专委会下一步工作如何开展等话题，听取老专家的看法和意见。在交流过程中，吴秘书长首先对魏总长期以来在稀土行业中的付出和贡献致以崇高敬意并表示慰问，随后就稀土企业近期遇到的问题，协会与政府部门之间的沟通交流以及贸易专委会下一步拟开展的...
2025
-
04
-
18
点击次数:
70
来源：中国科学院海西研究院厦门稀土材料研究中心作为稀土资源大国，中国南方离子型稀土矿床以其富含重稀土的独特价值，在全球矿产资源格局中占据特殊地位。然而，重稀土元素（HREEs）之间物理和化学性质极为相似，再加上原子半径镧系收缩等原因，使得HREEs的分离成为一项极具挑战性的工业难题。溶剂萃取是实现工业化HREEs高效分离的最有效的方法之一，而其核心在于萃取剂。因此，开发分离系数更高、饱和容量更大、...
2025
-
04
-
18
点击次数:
61
六方氮化硼（hBN）是重要的超宽禁带半导体材料，具有类石墨烯层状结构和独特的光电特性，在深紫外发光器件和探测器领域具有重要的应用。早在2007年，科研人员就开展了对hBN材料激子发光特性的实验研究与理论分析，相关成果发表在Science期刊上（Science, 2007, 317: 932-934），并通过阴极发光（CL）测试首次证明了hBN材料具有深紫外发光特性。随着研究的发展，科研人员通过光致...