Những quan điểm mới về gốm sứ sắt điện dựa trên perovskites cho các ứng dụng lưu trữ năng lượng

Những quan điểm mới về gốm sứ sắt điện dựa trên perovskites cho các ứng dụng lưu trữ năng lượng

    Với tác động ngày càng tăng của biến đổi khí hậu và cạn kiệt tài nguyên, tụ điện điện môi đang nổi lên như những ứng cử viên có nhu cầu cao đầy hứa hẹn cho các thiết bị lưu trữ năng lượng hiệu suất cao. Tuy nhiên, do những thiếu sót của các loại gốm điện môi khác nhau (ví dụ, chất bán điện, chất sắt điện và chất phản sắt điện), độ phân cực thấp, cường độ đánh thủng thấp và tổn thất trễ lớn đã hạn chế việc sử dụng độc lập của chúng trong việc phát triển gốm lưu trữ năng lượng. Do đó, việc tổng hợp các vật liệu dựa trên perovskite mới có mật độ năng lượng cao, hiệu suất năng lượng cao và tổn thất thấp là rất quan trọng để đạt được hiệu suất lưu trữ năng lượng vượt trội.

    Những quan điểm mới về gốm sứ sắt điện dựa trên perovskites cho các ứng dụng lưu trữ năng lượng

    Vật liệu điện môi được phân thành bốn loại tùy thuộc vào vòng trễ mà chúng thể hiện: thuận điện (PE), sắt điện (FE), sắt điện giãn (RFE) và phản sắt điện (AFE). Điều chỉnh vòng trễ sắt điện bằng cách kết hợp hai vật liệu điện môi, nâng cao hiệu suất lưu trữ năng lượng. Nguồn: Tạp chí Gốm sứ Cao cấp, Nhà xuất bản Đại học Thanh Hoa

    Một nhóm các nhà khoa học vật liệu do Bingchen Luo từ Khoa Vật lý Ứng dụng tại Đại học Nông nghiệp Trung Quốc dẫn đầu gần đây đã phác thảo trạng thái gốm sắt điện dựa trên perovskite để lưu trữ năng lượng trên thực địa. Tụ điện điện môi làm từ Perovskite đã thu hút được sự chú ý nhờ độ ổn định vượt trội, mật độ năng lượng cao, mật độ công suất cao, hiệu suất chuyển đổi cao, dải nhiệt độ hoạt động rộng, thân thiện với môi trường và tiết kiệm chi phí, giúp phân biệt chúng với các tụ điện và pin điện hóa truyền thống.

    Nhóm đã công bố đánh giá của họ trên Tạp chí Gốm sứ Cao cấp.

    "Trong bài đánh giá này, chúng tôi đã phác thảo sự phát triển gần đây của gốm lưu trữ năng lượng sắt điện dựa trên perovskite từ góc độ tối ưu hóa tổ hợp để điều chỉnh các vòng trễ sắt điện và thảo luận toàn diện về các đặc tính phát sinh từ sự kết hợp khác nhau của các thành phần.

    Luo, tác giả cấp cao của bài đánh giá cho biết: “Ngoài ra, chúng tôi đã cung cấp các hướng dẫn trong tương lai trong lĩnh vực này và do đó, chiến lược tối ưu hóa tổ hợp trong đánh giá này sẽ mở ra một lộ trình thực tế hướng tới ứng dụng các thiết bị lưu trữ năng lượng sắt điện hiệu suất cao mới”. , giáo sư Khoa Vật lý Ứng dụng tại Đại học Nông nghiệp Trung Quốc, người đã nhận bằng Tiến sĩ. vào năm 2018 tại Đại học Thanh Hoa và sau đó làm Phó nghiên cứu tại Đại học Cambridge.

    Vật liệu điện môi có thể được phân loại thành bốn loại tùy thuộc vào vòng trễ mà chúng biểu hiện thuận điện (PE), sắt điện (FE), sắt điện giãn (RFE) và phản sắt điện (AFE), mỗi loại có đặc tính sắt điện riêng.

    Nhóm nghiên cứu phác thảo những tiến bộ đạt được trong việc nâng cao hiệu suất lưu trữ năng lượng của gốm sứ sắt điện không chì dựa trên perovskites.

    "Chúng tôi phân loại gốm sắt điện dựa trên perovskites thành bảy loại để điều chỉnh các vòng trễ sắt điện từ góc độ tối ưu hóa tổ hợp và thảo luận toàn diện về các đặc tính phát sinh từ sự kết hợp khác nhau của các thành phần.

    Luo cho biết: “Khái niệm tối ưu hóa tổ hợp là tối đa hóa cường độ đánh thủng và độ phân cực bão hòa tối đa đồng thời làm thon gọn vòng trễ điện, giúp tăng cường hiệu suất lưu trữ năng lượng của gốm sắt điện dựa trên perovskites”.

    Bảy loại tối ưu hóa tổ hợp của gốm sắt điện dựa trên perovskites, cụ thể là kết hợp FE so với PE, kết hợp FE so với FE, FE so với AFE. kết hợp, kết hợp AFE so với PE, kết hợp RFE so với PE, kết hợp RFE so với FE và kết hợp RFE so với AFE đã được trình bày trong đánh giá này.

    Luo cho biết: “Là một ví dụ về chiến lược tối ưu hóa tổ hợp, chất sắt điện có độ phân cực bão hòa tối đa cao hơn và chất bán điện có cường độ đánh thủng cao hơn và sự kết hợp của cả hai tạo ra RFE có ưu điểm của cả hai vật liệu và với vòng trễ hẹp hơn, Trật tự sắt điện tầm xa sẽ trở thành các miền nano cực, điều này sẽ làm tăng mật độ lưu trữ năng lượng và hiệu quả của gốm sứ.”

    Mời đối tác xem hoạt động của Công ty TNHH Pacific Group.
    FanPage:  https://www.facebook.com/Pacific-Group
    YouTube:  https://www.youtube.com/@PacificGroupCoLt 

    Zalo
    Hotline