作為電子器件的最基本元件,儲能和轉換的電活性材料一直是學(xué)術(shù)界研究的重要課題。其中,具有雙電滯回線(xiàn)特征的反鐵電材料占據了主導地位。反鐵電體是在一定溫度范圍內相鄰離子聯(lián)線(xiàn)上的偶極子呈反平行排列,宏觀(guān)上自發(fā)極化強度為零的材料。不同于鐵電體,反鐵電體具有很高的儲能能力,較高的儲能密度和快速的放電速率。目前反鐵電體有兩方面重要應用:一是利用反鐵電-鐵電相變時(shí)的極化強度與電場(chǎng)強度的非線(xiàn)性關(guān)系,作貯能電容器和電壓調節元件;二是利用反鐵電-鐵電相變的體積效應用作換能器。
中國科學(xué)院福建物質(zhì)結構研究所結構化學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗室無(wú)機光電功能晶體材料研究員羅軍華團隊在國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項目、國家杰出青年基金、中科院戰略性先導專(zhuān)項和國家自然科學(xué)基金委優(yōu)秀青年基金等資助下,首次構筑了一例具有最高居里溫度(363 K)的鉛-碘基有機-無(wú)機雜化反鐵電體晶體材料。同時(shí),該材料展現了較高的儲能效率(83%),可以與無(wú)機的反鐵電陶瓷相媲美。該研究工作為未來(lái)新型有序電子材料的探索開(kāi)辟了道路,并促進(jìn)了它們在多功能電子器件中的實(shí)際應用。相關(guān)研究結果最近以通訊的形式發(fā)表在《美國化學(xué)會(huì )志》(J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 12470-12474)上。