最近，由太阳成集团tyc122cc赵世峰教授指导的2016级博士研究生陈介煜，在电介质薄膜储能方面研究获得突破。相关成果发表在物理类TOP期刊Applied Physics Letters上，原文链接为：https://doi.org/10.1063/1.5054924。论文以“High energy storage performances in lead-free BaBi3.9Pr0.1Ti4O15 relaxor ferroelectric films”为题，详细报道了赵世峰教授团队在环境友好的无铅基铋系弛豫铁电薄膜高储能性能方面的最新努力。
Applied Physics Letters是美国物理学联合会（AIP）旗下标志性期刊，Nature Index（自然指数）首批收录期刊。自然指数是依托于全球顶级期刊（2014年11月开始选定68种，2018年6月改为82种），统计各国家高校或科研院所在国际上最具影响力的研究型学术期刊上发表论文数量的数据库。运用这个数据库，可以根据各机构的论文发表数量及类别来进行排名和期刊索引。
高储能密度和高可靠性电介质储能材料在在高能脉冲功率技术领域有着不可替代的应用。相关器件及产品正朝小型化、轻型化及多功能方向发展，对器件的储能密度提出了更高的要求，而提高器件储能特性的关键在于开发出具有高储能密度的电介质材料。反铁电材料与弛豫铁电材料是良好的电介质性能材料。反铁电材料虽然表现出高的储能性能，然而，研究主要集中在铅基材料，作为对人健康有严重危害的铅基材料，不利于其推广使用。因此，无铅基弛豫铁电材料越来越受到关注。在本研究工作中，制备了稀土元素Pr掺杂的BaBi4-xPrxTi4O15 (BBPT)多层钙钛矿薄膜。通过调整稀土元素的掺杂改性调控薄膜的结构，在BBPT10薄膜中获得了性能优异的储能性能，其储能密度和效率分别达到了47.8 J/cm3 和66.45%，特别是薄膜表现出了极高的温度和抗疲劳稳定性。薄膜的储能稳定温度区间处于-20到120摄氏度，在经过千兆次循环后仍旧保持良好储能性能。该工作为环境友好的无铅基铁电薄膜储能器件的发展提供了一个新的思路。
图 （a) BBPT基薄膜的铁电回线；（b）BBPT基薄膜的储能密度与效率；
（c）BBPT10薄膜储能密度的温度稳定性；（d）BBPT10薄膜储能密度的抗疲劳稳定性
论文以太阳成集团tyc122cc为唯一完成单位，作者依次为陈介煜（2016级博士研究生）、唐哲红（2017级博士研究生）、杨波博士、赵世峰教授（通讯作者）。该工作得到国家自然科学基金（Grant Nos. 11564028, 11864028）、内蒙古自治区自然科学基金（Grant No. 2018MS003）的经费支持。
