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先進(jìn)電力電子設(shè)備和系統(tǒng)迫切需要具有高儲(chǔ)能性能的介電電容器。盡管人們一直致力于縮小介電電容器和電化學(xué)電容器/電池之間的儲(chǔ)能密度差距，但一味追求高能量密度而不使能量損失接近于零以實(shí)現(xiàn)超高能量效率是徒勞的。

在此，為了消除高極化和低電滯（損耗）之間的固有沖突，并在多層陶瓷電容器（MLCC）中同時(shí)實(shí)現(xiàn)高儲(chǔ)能密度和效率，華中科技大學(xué)Guangzu Zhang，Kanghua Li，北京理工大學(xué)Houbing Huang，湖北大學(xué)Jinming Guo提出了一種層間應(yīng)變工程策略來調(diào)節(jié)疇結(jié)構(gòu)并操縱介電介質(zhì)的極化行為。

文章要點(diǎn)

1）MLCC 具有由不同反鐵電陶瓷組成的異質(zhì)層狀結(jié)構(gòu) [(Pb_0.9Ba_0.04La_0.04)(Zr_0.65Sn_0.3Ti_0.05)O₃/(Pb_0.95Ba_0.02La_0.02) (Zr_0.6Sn_0.4)O₃/(Pb_0.92Ca_0.06La_0.02)(Zr_0.6Sn_0.4)_0.995O₃]，可恢復(fù)能量密度高達(dá) 22.0 J cm^?3，能量效率高達(dá) 96.1%。

2）結(jié)合良好的溫度和頻率穩(wěn)定性以及高抗疲勞性能，這項(xiàng)工作為設(shè)計(jì)用于高功率儲(chǔ)能和轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的 MLCC 提供了應(yīng)變工程范例。

參考文獻(xiàn)

Yang, Y., Xu, K., Yang, B. et al. Giant energy storage density with ultrahigh efficiency in multilayer ceramic capacitors via interlaminar strain engineering. Nat Commun 16, 1300 (2025).

DOI：10.1038/s41467-025-56605-3

https://doi.org/10.1038/s41467-025-56605-3