近日,齊魯工業大學化學與化工學院歐陽俊教授團隊在國際頂級期刊《Advanced Energy Materials》(中科院一區TOP期刊,影響因子25.245)上發表題為「Superparaelectric (Ba0.95,Sr0.05)(Zr0.2,Ti0.8)O3 Ultracapacitors」的最新研究成果。齊魯工業大學(山東省科學院)為通訊單位,歐陽俊教授為該論文唯一通訊作者。合作單位包括山東大學、山東大學蘇州研究院、美國馬裡蘭大學、清華大學、南京郵電大學和湘潭大學。課題組研究生王坤為論文第一作者。
該工作結合緩衝層技術並降低製備溫度至150 oC以下,在濺射沉積的(Ba0.95,Sr0.05)(Zr0.2,Ti0.8)O3(BSZT)薄膜內,實現了納米尺度極化微區(直徑2-3 nm)在宏觀非晶態基體中的均勻彌散分布,這一滿足尺寸和分散性要求的「超順電態」被充分的結構分析和性能測試實驗得以嚴格證明。獲得的超順電BSZT薄膜具有良好的介電和儲能性能,可回收儲能密度高達102-105 J/cm3, 儲能效率穩定在90% 左右。其超順電物態亦賦予該薄膜電容器優異的高場和高頻率特性,擊穿電場高達6 MV/cm, 威布爾模量~29,其介電常數在高達15G Hz的測試頻率或300 oC的外界溫度下基本保持不變。 研究進一步表明,納米極性微區隨溫度的演化機制,是與尺寸相關並由溫度驅動的超順電態à順電態相變。
該項成果獲得國家自然科學基金項目、齊魯工業大學高端人才引進啟動基金、齊魯工業大學國際合作基金及蘇州市納米科技專項等項目的支持。
近期,歐陽俊教授還以唯一通訊作者,分別在《ACS Applied Materials and Interfaces》和《Scripta Materialia》發表題為「Integration-Friendly, Chemically Stoichiometric BiFeO3 Films with a Piezoelectric Performance Challenging that of PZT」和「Nonlinear electric field dependence of the transverse piezoelectric response in a (001) ferroelectric film」的最新研究成果,齊魯工業大學(山東省科學院)分別為論文的第一完成單位和通訊單位。(論文連結: https://dx.doi.org/10.1021/acsami.0c07155;https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2020.08.006)
歐陽俊教授於2019年12月加入化學與化工學院開展教學科研工作,組建了「新能源材料化學與功能器件」科研團隊。目前主持國家自然科學基金1項和齊魯工業大學高端人才引進科研啟動基金1項。以第一作者或通訊作者身份在《Advanced Energy Materials》《Nature Communications》《Advanced Functional Materials》《ACS Applied Materials & Interfaces》《Acta Materialia, Scripta Materialia》等國際一流學術期刊發表SCI論文數十篇,獲中國發明專利7件、國外專利1件。