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【课题背景】

在能源存储与转换系统中，电介质材料作为关键基础材料，其储能性能的优劣直接决定了电容器等储能器件的能量存储密度、充放电效率以及循环稳定性等诸多关键指标。随着可再生能源的大规模接入与能源互联网的快速发展，市场对高性能储能电介质材料的需求日益迫切。然而，当前电介质材料的储能性能仍面临诸多挑战，传统研究多集中于材料的宏观性能优化，而对于材料内部的微观储能机制以及电荷转移、极化响应等复杂物理过程的理解尚不深入，这严重制约了高性能电介质材料的研发进程。

为攻克上述难题，本课题聚焦于电介质材料的储能性能研究。拟采用多尺度模拟与实验验证相结合的方法，从原子、分子层面揭示电介质材料的储能机制，深入探究材料的化学组成、微观结构与储能性能之间的内在关系。在此基础上，通过精确调控材料的制备工艺，优化其微观结构，设计并开发出具有高储能密度、高效率及优异循环稳定性的新型电介质材料，为推动储能技术的革新与发展提供关键材料支持与创新解决方案。

【课题方向参考】

1. 电介质材料的晶界设计与储能性能提升 ：通过设计和调控电介质材料中的晶界特性，例如晶界厚度、成分等，来增强材料的储能能力，从而提高其在储能应用中的效率。

2. 柔性电介质复合材料的储能性能研究 ：聚焦于将电介质材料与其他柔性材料复合，制备出兼具良好柔韧性和优异储能性能的复合材料，以满足可穿戴、可折叠电子设备等领域的储能需求。

【适合人群】

具有一定材料学基础的硕博研究生，能接触到压片机，马弗炉，XRD衍射仪，SEM扫描电镜、LCR仪/阻抗分析仪、铁电仪等仪器设备。 

【课题收获】

l  高质量论文一篇（SCI定向期刊）

l  SCI期刊投递与发表指导

l  结业证书

【导师介绍】

 Prof. Zhang，西南地区重点高校副教授，共发表SCI论文30余篇，其中一作发表SCI论文14篇，一作授权专利2篇，担任Ceramics International，Journal of Applied Physics等多篇国际期刊的审稿人。

【课题安排】

研究周期预估六个月左右，具体视学员情况调整。

【推荐阅读】

Overviews of dielectric energy storage materials and methods to improve energy storage density