具有极快响应时间的爆炸能量转换材料在能源、医疗、国防和采矿领域有着广泛且日益增长的应用。对该领域潜在机制的研究和新候选材料的搜索非常有限,以至于环境不友好的 Pb(Zr,Ti)O 3 在半个世纪后仍然占主导地位。在这里,我们报告了一种以前未被发现的无铅 (Ag 0.935 K 0.065 )NbO 3 材料的发现,该材料具有创纪录的高能量存储密度 5.401 J/g,可在 1.8 微秒内实现约 22 A 的脉冲电流。它还表现出高达 150°C 的优异温度稳定性。各种现场实验和理论研究表明,这种爆炸能量转换的潜在机制可以归因于压力引起的八面体倾斜变化,从 a − a − c + 到 a − a − c − / a − a − c +,这与不可逆的压力驱动铁电-反铁电相变一致。这项工作为 Pb(Zr,Ti)O 3 提供了一种高性能替代品,也为进一步开发用于爆炸能量转换的新材料和设备提供了指导。
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