电介质电容器因其独特的超高功率密度、超快充放电速率以及良好可靠性在电子器件以及电能系统中扮演着至关重要的角色。然而，电介质电容器的能量存储能力比较低，如何提高电介质电容器的能量密度是研究的一大挑战。随着电子元器件的不断趋向于小型化、轻量化、集成化，寻求提高介质电容器的能量密度成为了介电材料领域亟待解决的问题。

近日，我院潘仲彬博士利用化学压力的调控策略设计了同时具有超高储能密度和效率的无铅铁电薄膜。通过实验和相场模拟的方法表明在Aurivillius相Bi_3.25La_0.75Ti₃O₁₂中引入BiFeO₃可以有效的调控其极化强度和击穿场强，其最大储能密度高达113 J/cm³，其转化效率为80.4%；并且该材料具有宽的使用温度范围-60-200 °C及优异的耐疲劳特性。相关成果以宁波大学为第一署名单位在国际能源材料顶级期刊《Advanced Energy Materials》上发表“Fatigue-Free Aurivillius Phase Ferroelectric Thin Films with Ultrahigh Energy Storage Performance”研究论文。该期刊当前影响因子为24.884。

论文链接：//onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/aenm.202001536

该研究工作与华中科技大学、同济大学、浙江大学、宾夕法尼亚州立大学等单位合作。同时也得到了国家自然科学基金、宁波市自然科学基金、哈尔滨理工大学工程电介质及其应用教育部重点实验室的支持。