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近日，我校材料科学与工程学院先进陶瓷研究中心团队青年教师谢爱文博士在国际顶级综合性期刊《Advanced Science》（中国科学院一区，IF=14.1）发表了题为“Superior Capacitive Energy Storage of BaTiO3‐Based Polymorphic Relaxor Ferroelectrics Engineered by Mesoscopically Chemical Homogeneity”的最新成果，RayBetApp官网下载 为论文第一完成单位。
图1 设计思路
该研究创新性地通过调控亚微米晶粒尺度的化学均匀性，设计并制备出一种介观结构不均匀的弛豫铁电陶瓷材料。在这种材料中，不同晶粒内部形成了尺寸各异的多态极性纳米微区。原位多尺度结构表征揭示，随着外加电场增强，不同晶粒的极化翻转呈现相对连续的特性，从而产生了一种类线性的极化响应。
得益于这一特性，该材料实现了高达15.4 J/cm3的储能密度和93.2%的高储能效率。更重要的是，介观结构的不均匀性以及超细晶粒内产生的复杂高内应力，显著降低了纳米畴结构特征的温度敏感性，使陶瓷的优异储能特性在0~250 oC的宽温区内保持高度稳定。这一成果为设计下一代高性能储能电介质材料提供了重要的新思路。
图2 原子尺度结构表征
据悉，该研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金和安徽省自然科学基金等项目资助。论文作者谢爱文博士于2022年加入我校材料科学与工程学院从事教学科研工作。目前主持国家自然科学基金青年项目和安徽省自然科学基金青年项目等课题，主要从事电介质陶瓷材料及器件研究工作。
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来源 | 校园网
编辑 | 万希雨
初审 | 沈翠（指导老师）
复审 | 程鑫慧
终审 | 王燕
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