新型介电/电解双重特性氧化铝薄膜的电解性质、电极效应研究及其在电介质电容器中的应用

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51902134
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    24.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0206.功能陶瓷
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2019
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2020-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Increasing the energy storage density of dielectric capacitors is a research hotspot. The traditional method—dielectric material selection/modification makes the preparation process increasingly complex. It is of great significance to utilize the electrode system to improve the energy storage density. The project will explore a novel type oxide-dielectric/electrolytic dual-characterized alumina thin film, and based on this, we focused on the electrode system of dielectric capacitors. The dielectric/electrolytic dual-characterized alumina thin film is prepared by sol-gel method and the project adjusts the structure of the dielectric/electrolytic dual-characterized alumina to reveal the nature of the electrolyte property and the interdependence of dielectric-electrolytic properties. The electrode effect under high electric field is studied by selecting different electrode systems and the mechanism of electrode effect is clarified. Meanwhile, the project carries out a preliminary expansion of the dielectric/electrolytic dual-characterized oxide, and systematically explores its dielectric-electrolytic relationship, electrode effect and energy storage density, aiming at establishing a method for studying the oxides. This project has a reference for the study of dielectric/electrolytic dual-oxides and provides a new method for improving the energy storage density of dielectric capacitors.
提高电介质电容器的储能密度是当前的研究热点,传统方法—电介质材料选择/改性使制备工艺日趋复杂,利用电介质电容器的电极系统提高储能密度具有重要研究意义。本项目探索了一类新型氧化物—介电/电解双重特性氧化铝薄膜,并基于此专注于电介质电容器的电极系统。介电/电解双重特性氧化铝薄膜由溶胶-凝胶法制备,通过调控其结构,揭示这类新型氧化物电解质性质的本质及介电-电解性能的相互依存关系;通过选择不同的电极体系,研究介电/电解双重特性氧化铝强场下的电极效应,阐释其作用于电极系统的机理。同时,本项目还将介电/电解双重特性氧化物进行了初步拓展,并对其介电-电解关系、电极效应及储能密度进行系统研究,建立起研究此类氧化物的方法。本项目对研究介电/电解双重特性氧化物具有借鉴意义,也为提高电介质电容器储能密度提供一个全新方法。

结项摘要

制备高储能密度电介质电容器一直是电介质领域的研究热点。不同于传统工艺—电介质材料的选择和改性,利用电介质电容器的电极系统提高器件的储能密度是一类全新方法。此方法是基于介电/电解双重特性氧化铝薄膜这一新型介电氧化物建立,利用其电解质性质阳极氧化器件的电极系统以提高器件的击穿场强(储能密度)。由于介电/电解双重特性氧化铝薄膜为首次发现,有些基础问题亟需解决。因此,本项目的主要研究内容包括:双重特性氧化铝薄膜电解质性质的本质及优化;双重特性氧化铝薄膜对电极系统阳极氧化多样性的确认;基于对双重特性氧化铝薄膜电解质性质的认识提升氧化铝薄膜的击穿性能。经本项目探索,确认了双重特性氧化铝薄膜电解质性质主要来源于薄膜内部的化学吸附水,并且通过引入化学吸附水可一定程度上优化该类薄膜的电解质性质;确认了双重特性氧化铝薄膜可阳极氧化多类型的阀金属电极,具有多样性;基于对双重特性氧化铝薄膜的认识,通过调控氧化铝薄膜的物理吸附水和化学吸附水,金电极体系下器件的击穿场强由293 MV/m升至750 MV/m,提升了1560%;同时基于双重特性氧化铝对阀金属电极的阳极氧化能力,制备了全无机柔性高储能密度电介质电容器。本项目为制备高储能密度电介质电容器提供了一个全新方法。

项目成果

期刊论文数量(7)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(2)
Effective improved energy storage performances of Na0.5Bi0.5TiO3-based relaxor ferroelectrics ceramics by A/B-sites co-doping
A/B位共掺杂有效提高Na0.5Bi0.5TiO3基弛豫铁电陶瓷的储能性能
  • DOI:
    10.1016/j.jallcom.2021.160837
  • 发表时间:
    2021-06
  • 期刊:
    Journal of Alloys and Compounds
  • 影响因子:
    6.2
  • 作者:
    Xiang Zhang;Fan Yang;Weijun Miao;Zhen Su;Jinghao Zhao;Luomeng Tang;Yihao Shen;Di Hu;Yuyun Chen;Peng Li;Jinjun Liu;Zhongbin Pan
  • 通讯作者:
    Zhongbin Pan
Optimized energy storage performances in morphotropic phase boundary (Na0.8K0.2)0.5Bi0.5TiO3-based lead-free ferroelectric thin films
优化同形相界 (Na0.8K0.2)0.5Bi0.5TiO3 基无铅铁电薄膜的储能性能
  • DOI:
    10.1016/j.ceramint.2021.11.144
  • 发表时间:
    2021-11
  • 期刊:
    Ceramics International
  • 影响因子:
    5.2
  • 作者:
    Jie Ding;Yiling Zhang;Yizan Zhai;Zhen Su;Jinjun Liu;Jianwen Chen;Zhongbin Pan
  • 通讯作者:
    Zhongbin Pan
Interfacial effect of Cu electrode enhanced energy density of amorphous aluminum oxide dielectric capacitor
Cu电极界面效应增强非晶氧化铝介质电容器能量密度
  • DOI:
    10.1016/j.jallcom.2020.157473
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Journal of Alloys and Compounds
  • 影响因子:
    6.2
  • 作者:
    Manwen Yao;Chunyu Li;Zhen Su;Zaifang Li;Hao Wang;Xi Yao
  • 通讯作者:
    Xi Yao
Significantly enhanced energy-storage performance in BNT-based lead-free dielectric ceramics via introducing SrTi0.875Nb0.1O3
通过引入SrTi0.875Nb0.1O3显着增强BNT基无铅介电陶瓷的储能性能
  • DOI:
    10.1016/j.jmat.2022.01.003
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    Journal of Materiomics
  • 影响因子:
    9.4
  • 作者:
    Lukang Wu;Luomen Tang;Yizan Zhai;Yiling Zhang;Jianjian Sun;Di Hu;Zhongbin Pan;Zhen Su;Yang Zhang;Jinjun Liu
  • 通讯作者:
    Jinjun Liu
Enhanced energy-storage performance and thermal stability in Bi0.5Na0.5TiO3-based ceramics through defect engineering and composition design
通过缺陷工程和成分设计增强 Bi0.5Na0.5TiO3 基陶瓷的储能性能和热稳定性
  • DOI:
    10.1016/j.mtchem.2021.100583
  • 发表时间:
    2021-12
  • 期刊:
    Materials Today Chemistry
  • 影响因子:
    7.3
  • 作者:
    Fan Yang;Shihan Bao;Yizan Zhai;Yiling Zhang;Zhen Su;Jinjun Liu;Jiwei Zhai;Zhongbin Pan
  • 通讯作者:
    Zhongbin Pan

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“互联网 ”驱动中国旅游产业创新的效率研究
  • DOI:
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  • 作者:
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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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