近日，清华年夜学质料学院李敬锋教授课题组于无铅压电陶瓷质料研究方面取患上新进展，于《能源与情况科学》(Energy &Environmental Science)上于线发表了题为“具备局部不匀称结构的高性能的无铅压电陶瓷 (High-Performance Lead-Free Piezoelectrics with Local Structural Heterogeneity) ”的研究论文。这项事情不仅发现了一种具备高压电性能及优良温度稳定性的无铅压电陶瓷质料，而且提出了经由历程调控纳米结构同时提高压电性能和其温度稳定性的方案, 为生长具备现实运用潜力的无铅压电陶瓷提供了新思绪。压电质料可以实现电能与机械能的相互转换，于传感器、驱动器、能量收受接管等领域具备很是广泛的运用。传统铅基压电质料因性能优秀而盘踞了年夜部门的市场份额，但这些质料中含有年夜量对于情况及人体有毒有害的重金属铅元素，于是无铅压电质料研究备受关注，高性能无铅压电陶瓷研发是近十多年来的主要研究标的目的。李敬锋教授课题组缭绕铌酸钾钠系统无铅压电陶瓷开展了持久的体系研究，慢慢实现了靠近现实运用的技术贮备。可是，与铅基压电陶瓷相比，于该无铅质料系统中高压电性能与温度稳定性难以同时实现，成为拦阻运用的要害技术难题之一。本次事情提出引入局部不均结构来增强质料的弛豫铁电特征而实现较宽的铁电相改变温度区间，从而于实现高压电活性的同时显著晋升压电系数温度稳定性。该事情所获得的压电应变系数跨越600 pm/V，且于20-100℃内可维持于640 pm/V ±6 %，同时该质料的压电应变系数另有体现出了频率不敏感的特征。

质料的压电应变常数的温度依靠瓜葛的变化（左图），电镜不雅测到的纳米尺度上的结构不匀称性（右图）

论文第一作者为质料学院博士生刘庆，通信作者为质料学院张一弛博士后及李敬锋教授，质料学院张孝文教授及李龙土院士以和北京航空航天年夜学质料学院王慧副教授为主要相助者。该事情获得了国家天然科学基金科学中央项目和重点项目、973项目及中国博士后基金等项目的撑持。

期刊名称：《能源与情况科学》(Energy &Environmental Science)发表时间：2018年11月19日

文章链接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelandi亚洲必赢24小时客服-ng/2019/ee/c8ee02758g#!divAbstract

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