学术报告
报告题目：高储能纳米晶铁电/反铁电陶瓷薄膜及其储能机理研究
报告人：齐鲁工业大学欧阳俊教授
报告时间：2022年11月25日15：00
报告地点： 知行楼B509
报告内容：近年来，作为高功率和脉冲功率系统中的储能材料，铁电、反铁电陶瓷获得了很多的关注。然而，该类电介质材料的能量密度，与商用的超级电容或电池类储能器件相比，仍存在数量级上的差距，因而极大地限制了它们在电能存储方面的应用。与块体陶瓷相比，铁电/反铁电薄膜材料由于可耐受更高电场，能实现较高的电容储能密度。研究者们提出了用“纳米畴/多相多畴结构”、“界面工程”、“缺陷工程”等多种方法，来提高其包括可回收能量密度和充放电效率在内的储能特性。在近期研究中，本人课题组采用低温溅射沉积结合缓冲层技术，以及快速退火工艺，极大地提高了该类电介质材料的储能特性。我们制备的铁电BaTiO3 基、CaBi2Nb2O9基和反铁电AgNbO3基薄膜，与高温原位生长的薄膜相比，不仅降低了热预算、实现了与半导体工艺的兼容，而且还将薄膜的平均晶粒尺寸降低至10-20 纳米。这些纳米晶薄膜展示了细长的P-E电滞回线，其特征为低剩余极化、高最大极化和高饱和/击穿场强，对应的高能量密度和充放电效率可与化学超级电容器相比。同时，该类薄膜电容器件还具有铁电/反铁电陶瓷特有的高功率密度、耐疲劳和热稳定性能。我们用相场建模法结合简单的晶粒-晶界线性模型，初步解释了这些薄膜电容器的P-E回线和相关的储能特性。
报告人简介：欧阳俊，湖南湘潭人，齐鲁工业大学化工学院教授，博导。教育部新世纪优秀人才，山东省“惠才卡”专家和省级领军人才，湖南省“芙蓉学者”讲座教授（材料物理与化学）。1999年和2005年分别在清华大学和美国马里兰大学获得材料科学与工程的学士和博士学位。2005.06-2010.04期间在美国希捷科技先后担任电子设计高级工程师和电子材料研发主管工程师。2010.04- 2019.12期间为山东大学材料学院教授、博导。2020年1月调入齐鲁工业大学并工作至今，领导“新能源材料化学与功能器件”科研团队（团队副教授2名，讲师4名）。主持国自科、山东省自然科学基金重大基础研究项目等纵横向科研项目30余项，获中国硅酸盐学会2018年度特陶学术奖等多个奖励。在 Nature Communications, Advanced Energy Materials、Energy Storage Materials 等SCI期刊上发表论文100余篇，主编英文学术专著一本，获专利授权9项（含国际专利1项）。担任中国硅酸盐学会特种陶瓷分会理事，Journal of Advanced Ceramics（SCI一区，卓越行动计划入选期刊）编委, Applied Physics Letters压电专刊客座编辑，第12届先进陶瓷国际会议介电和铁电储能分会主席，第15届中日铁电会议组委会主席。近年来的主要研究方向为 (1) 高能量密度电介质材料及介电储能技术; (2) 应用于换能和能量采集技术领域的钙钛矿铁电压电陶瓷，及其薄膜、低维结构和原型器件的设计、制备和表征；(3)与半导体和柔性电子技术兼容的薄膜材料的制备和集成技术。
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物理与电子科学学院
2022年11月22日