组分与温度诱导反常共存提升(Na0.5Bi0.5)TiO3基压电陶瓷介电与储能性能

Coexistence of the composition and temperature-induced anomalies in enhancing the dielectric and energy storage properties of (Na0.5Bi0.5)TiO3-based piezoceramics

Ekta Kumari · Dova Kalyan · Surendra Kumar Makineni · Ajay Kumar Kalyani · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

本研究揭示了(Na0.5Bi0.5)TiO3基陶瓷中组分与温度诱导的结构和介电反常共存现象，显著优化了其介电与能量存储性能。通过调控B位复合掺杂，材料在居里温度附近表现出宽温域介电峰及增强的极化响应，同时抑制了漏电流。该反常行为源于局部化学不均匀性与动态缺陷偶极子的协同作用，促进了弛豫型铁电态的形成。结果表明，储能密度与效率同步提升，为高性能无铅储能陶瓷的设计提供了新思路。

解读: 该(Na0.5Bi0.5)TiO3基无铅压电陶瓷的介电与储能性能优化技术对阳光电源储能系统具有重要参考价值。研究揭示的组分-温度协同调控机制可启发ST系列储能变流器中薄膜电容器的材料选型，通过宽温域介电稳定性提升PowerTitan系统在极端工况下的可靠性。弛豫铁电态带来的高储能密度与低漏电流特性，...