静电储能电容器是电力电子器件必不可少的无源元件,由于电介质陶瓷能够在 > 100 ˚C 的温度下更可靠地工作,因此优先选择电介质陶瓷而不是聚合物。大多数工作集中在非线性电介质组合物上,其中极化 (P)/电位移 (D) 和最大场 (E max ) 经过优化,以提供能量密度值 6 ≤ U ≤ 21 J cm − 3 。然而,在每种情况下,P 的饱和 (dP/dE = 0,AFE) 或“部分”饱和 (dP/dE → 0,RFE) 都会限制在击穿前可以达到的 U 值。通过设计高介电常数准线性电介质 (QLD) 行为,dP/dE 保持恒定直至超高 E max ,可以进一步改善 U 相对于弛豫器 (RFE) 和反铁电体 (AFE) 的程度。 QLD 多层电容器原型的介电层由 0.88NaNb 0.9 Ta 0.1 O 3 - 0.10SrTiO 3 -0.02La(Mg 1/2 Ti 1/2 )O 3 组成,室温下 U ≈ 43.5 J cm − 3 ,支持极大的 E max ≈ 280 MV m − 1 ,对于基于粉末流延技术的设备,这两项性能均超过了当前最先进的水平两倍。重要的是,QLD 电容器在高达 200 ˚ C 的温度下 U ( ≈ 15 J cm − 3 ) 变化很小,并且具有强大的抗循环降解能力,为可持续技术的开发提供了一种有前途的新方法。
抽象的高折射率介电介电纳米antennas通过辐射通道的设计通过purcell效应强烈修改衰减速率。由于其介电性质,该领域主要是在纳米结构内和间隙内进行的,这很难使用扫描探针技术进行探测。在这里,我们使用单分子荧光寿命成像显微镜(SMFLIM)来绘制介质间隙纳米二二聚体的衰减速率增强,中位定位精度为14 nm。,我们在纳米坦纳(Nanoantenna)的间隙中测量的衰减速率几乎是玻璃基板上的30倍。通过将实验结果与数值模拟进行比较,我们表明,与等离激元纳米ant的情况相反,这种较大的增强本质上是辐射的,因此在量子光学和生物效率等应用中具有巨大的潜力。
在2.3×10 - 5和1.4×10 - 4 s cm -1之间,具体取决于特定的IL。此外,对于[PMPYRR] [TFSI]样品,获得了最高的锂反式数量为0.71。li/lifepo使用这些SPES在不同C速率下在室温下显示出出色且稳定的电池性能。[PMPYRR] [TFSI]样品达到了最高的排放能力值,分别达到137 mAh.g -1和117 mAh.g -1在C/10和C/2速率,库仑效率高(〜100%)和低容量后,在100个周期后淡出较高的容量。使用P(VDF-TRFE-CFE)允许开发室温固态锂离子电池,并且改进的结果与高聚合物介电常数相关,从而促进了IL离子离子的解离,从而提高了离子迁移率。
摘要:在环境污染日益严重的情况下,为推动绿色能源的研究,介电陶瓷储能材料正受到广泛研究,其具有充放电循环极快、耐用性高的优点,在新能源汽车、脉冲电源等方面有广阔的用途。但普通介电陶瓷铁电材料储能密度较低,因此,本文以BaTiO 3 (BT)为基础,划分出8个组分,通过传统固相烧结法,将AB位置替换为不同比例的各类元素,以提高其储能密度,提高BT基铁电材料的储能效率。本文研究了掺杂样品的XRD、Raman、铁电、介电、阻抗测试结果,确定了最佳组分。通过Bi3+、Mg2+、Zn2+、Ta5+、Nb5+五种元素掺入制备了(1-x)BT-xBi(Mg1/3Zn1/3Ta1/6Nb1/6)O3系列陶瓷。随着掺杂量x的增加,电滞回线变细,饱和极化强度与剩余极化强度下降,储能密度先上升后下降。x=0.08以后的介电特性呈现平缓的介电峰,说明已经形成了铁电弛豫。最佳组分x=0.12的储能密度和效率分别达到了1.75J/cm3和75%,居里温度约为-20◦C,具有在室温下使用的潜力。
高频信号传输,低介电常数(D K)和低介电损耗因子(D F)的替代品以取代传统的二氧化硅材料。4 - 6聚酰亚胺(PI)通常被评为合适的候选者,因为其低分子极化性以及出色的热,机械和化学耐药性特征,并且在电信和微电子工业中表现出了理想的前景。7当前,低二型聚合物材料的结构和组成设计主要集中于结构修饰,改进材料制造过程和复合修饰。常规PI的固有介电常数位于约3.5中,但是,通常需要较低的值以最大程度地减少超大尺度集成电路,高频通信天线基板和毫米波雷达的层间介电信号传输的功率耗散和延迟。8 - 11通过减少主链上酰亚胺基团之间的极化,已经研究了许多方法来减少介电常数和PI的介电损失。12 PI聚合物的分子结构在其介电特性中起主要作用。固有偶极矩和
3D 打印是一种成熟的增材制造技术,它通过连续添加几何材料层来创建所需的对象。该技术通常通过熔融沉积成型 (FDM) 方法实现,其中添加的材料(称为长丝)首先被熔化,然后沉积以形成一层薄薄的新材料,该新材料在制造过程中与之前的层融合。长丝类型包括传统的聚乳酸 (PLA) 塑料长丝以及注入了不同添加剂(如碳纤维、石墨、金属颗粒等)的更先进的材料。与传统 PLA 相比,这些特种长丝主要具有独特的机械性能。然而,在这些特种长丝中加入不同的添加剂也会改变它们的电磁特性。
摘要:高κ电介质是介电常数高于二氧化硅的绝缘材料。这些材料已经在微电子领域得到应用,主要用作硅 (Si) 技术的栅极绝缘体或钝化层。然而,自过去十年以来,随着宽带隙 (WBG) 半导体的广泛引入,如碳化硅 (SiC) 和氮化镓 (GaN),后硅时代开始了,这为高κ材料在这些新兴技术中的应用开辟了新的前景。在此背景下,铝和铪的氧化物(即 Al 2 O 3 、HfO 2 )和一些稀土氧化物(例如 CeO 2 、Gd 2 O 3 、Sc 2 O 3 )是有前途的高κ二元氧化物,可用作基于 SiC 和 GaN 的下一代大功率和高频晶体管的栅极介电层。本综述论文概述了用于后硅电子器件的高介电常数二元氧化物薄膜。特别地,重点关注通过原子层沉积在 WBG 半导体(碳化硅和氮化镓)上生长的高 κ 二元氧化物,无论是非晶态还是晶体膜。讨论了沉积模式和沉积前或沉积后处理的影响。此外,还介绍了这些薄膜的介电行为,并报告了一些应用于 SiC 和 GaN 晶体管的高 κ 二元氧化物的示例。强调了这些技术的潜在优势和当前的局限性。