多功能柔性铁电薄膜具有很大的电热效应和高储能性能
Chengwen Bin1, Xu Hou1,2, Zeqing Yu1
1Department of Engineering Mechanics, Zhejiang University, Hangzhou 310027, Zhejiang, China.
ACS applied materials & interfaces
|January 2, 2024
概括
柔性铁电薄膜对储能和电热 (EC) 制冷充满希望. 一种新的无薄膜表现出了出色的性能和稳定性,即使在曲下,也适用于先进的应用.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 固态物理 固态物理
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 柔性铁电薄膜对于下一代储能和电热制冷至关重要.
- 开发具有高性能和稳定的无材料是一个关键的挑战.
研究的目的:
- 在柔性基底上制造和表征一种无Mn-modified Bi(Mg0.5Ti0.5) O3-BaTiO3 (BMT-BTO) 薄膜.
- 评估其对储能和EC制冷应用的潜力.
主要方法:
- 在柔性基底上制造无Mn修饰的0.75 Bi(Mg0.5Ti0.5) O3-0.25 BaTiO3 (BMT-BTO) 薄膜.
- 测量电热性能 (热温度和同热变化).
- 评估储能密度,效率,频率和电疲劳稳定性的评估.
主要成果:
- 实现了优异的电热性能,其最大的附热温度变化 (ΔT) 为~23.5 K,同热变化 (ΔS) 为~33.1 J K-1 kg-1.1.
- 实现了~70.6 J cm-3的高能量储存密度,效率为~82%.
- 在广泛的频率范围 (500-10 kHz),108个电疲劳周期以及各种曲应变下,表现出极好的稳定性.
结论:
- 灵活的BMT-BTO铁电膜具有出色的多功能性能,用于储能和EC制冷.
- 它在机械应力下强大的性能使其成为灵活电子设备的有希望的候选人.
