中國粉體網訊 薄膜介電電容器作為一種介電存儲器件，被廣泛應用于各種電能存儲設備中。然而，這些薄膜電容器相對較低的工作溫度，限制了它們在各種極端環境下的應用。此外現有的薄膜介電電容器，由于其在高溫下較低的能量存儲密度，大大增加了能量裝置的尺寸和成本。因此，探索和開發具有高能量密度和效率及優異熱穩定性的寬溫介電電容器具有極大的科學意義與應用價值。
近日，西安交通大學賈春林科學家工作室通過性能調制與結構工程，設計出一種具有高能量存儲密度的三明治結構寬溫介電薄膜電容器。通過調控中間層厚度，使各層之間的電勢差盡可能地小，提高了三明治結構薄膜電容器的擊穿場強，其室溫能量存儲密度高達~ 130.1 J/cm3，且充放電效率高達73.8%。同時，在-100oC到200oC溫度范圍內，表現出優異的寬溫儲能行為。該項研究結果表明三明治結構介電儲能薄膜電容器在電能存儲方面具有巨大的應用潛力。
上述研究成果以《通過鐵電三明治結構工程實現超寬溫度高能量存儲密度的薄膜介電電容器》（Realization of high energy density in an ultra-wide temperature range through engineering of ferroelectric sandwich structures）為題發表在國際權威期刊《納米能源》上（Nano Energy）。西安交通大學微電子學院博士生范巧蘭為第一作者，微電子學院劉明副教授、材料學院馬春蕊副教授為共同通訊作者。微電子學院賈春林教授、汪宏教授、路璐高級工程師、代艷竹工程師和馬傳生工程師，電子科學與工程學院王領航副教授，前沿院婁曉杰教授及西北核技術研究所汪偉參與了該工作。西安交通大學是該論文的第一作者和通訊作者單位。
該研究得到國家自然科學基金重大專項與面上項目 、國家“973”項目、國家基礎研究發展計劃及中央高校基本科研業務費等的支持。
論文鏈接為：https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2019.05.076
（中國粉體網編輯整理/江岸）
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