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储能系统技术 ★ 5.0

高熵Bi0.5Na0.5TiO3基陶瓷电容器中增强的静电储能性能

Enhanced electrostatic energy-storage performances in the high-entropy Bi0.5Na0.5TiO3-based ceramic capacitors

作者 Wenjie Xie · Wenjing Yu · Yang Yang · Yuanyuan Gong · Huajie Luo
期刊 Applied Physics Letters
出版日期 2025年1月
卷/期 第 126 卷 第 24 期
技术分类 储能系统技术
相关度评分 ★★★★★ 5.0 / 5.0
关键词 高熵铋钠钛酸盐陶瓷电容器 静电储能性能 增强 Bi0.5Na0.5TiO3 应用物理快报
语言:

中文摘要

本文研究了一种基于高熵设计的Bi0.5Na0.5TiO3基陶瓷电容器,通过多元素掺杂策略调控晶格畸变与弛豫行为,显著提升了其静电储能性能。实验结果表明,该材料具有较高的储能密度与效率,归因于增强的极化强度和抑制的滞后损耗。微观结构分析揭示了高熵效应对畴结构细化和介电响应均匀性的促进作用。该工作为高性能储能陶瓷的设计提供了新思路。

English Abstract

Wenjie Xie, Wenjing Yu, Yang Yang, Yuanyuan Gong, Huajie Luo, Ji Zhang, Shan-Tao Zhang, Yaojin Wang; Enhanced electrostatic energy-storage performances in the high-entropy Bi0.5Na0.5TiO3-based ceramic capacitors. _Appl. Phys. Lett._ 16 June 2025; 126 (24): 241901.
S

SunView 深度解读

该高熵陶瓷电容器技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统中,高储能密度陶瓷电容可替代传统薄膜电容,用于直流母线支撑、滤波和脉冲功率缓冲环节,显著减小体积和重量。其高效率、低滞后损耗特性可降低无功损耗,提升变流器整体效率。在SG系列光伏逆变器的MPPT电路和三电平拓扑中,该材料的快速充放电能力和温度稳定性可改善动态响应。此外,在充电桩大功率脉冲场景下,高熵陶瓷电容的高能量密度和长循环寿命可提升系统可靠性,为阳光电源功率电子设备的小型化、高效化提供新方案。