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8月27日，国际顶级学术期刊《Science》发表题为“Thermal cycling-induced nitriding increases energy-storage density in titanate ferroelectric films”的研究论文。江苏理工学院先进多组元材料团队乙姣姣教授为第一作者，该校为第一完成单位。该研究提出一种基于“冷热循环”的后处理策略，在保持击穿场强的同时显著提升钛基铁电薄膜储能性能，实现了261 J cm⁻³的储能密度和约79%的储能效率。
电介质电容器具有功率密度高、充放电速度快和循环寿命长等优势，是脉冲功率系统、电动交通、医疗电子等领域的关键储能元件。然而，无机铁电薄膜的最大极化强度提高往往伴随剩余极化增加，同时极化能力与击穿场强之间普遍存在此消彼长的制约关系，限制了其储能密度的进一步提升。
针对这一难题，研究团队创新提出基于“冷热循环”的后处理策略，在保持击穿场强的同时，显著提高了钛基铁电薄膜的最大极化强度和有效极化差，实现了261 J cm⁻³的储能密度和约79%的储能效率，为突破高极化强度与高击穿场强难以兼顾的性能瓶颈提供了新的技术路径。
研究进一步揭示，冷热循环促进铁电氧化物薄膜原位氮化和Ti–N键形成，进而增强晶格极化能力。该成果不仅为铁电薄膜储能性能调控提出了新的后处理策略，也为温和条件下氮氧化物材料的制备与调控提供了新的研究思路。
该研究成果由江苏理工学院乙姣姣教授、香港城市大学张树君教授和南京理工大学刘丽莎教授等共同完成，并得到达姆施塔特工业大学沈忱博士、香港理工大学陈子斌助理教授、清华大学李敬锋教授、洛桑联邦理工学院Dragan Damjanovic教授等国内外学者的协同支持，充分彰显了跨学科、跨单位和国际化科研合作的重要作用。
乙姣姣教授带领的先进多组元材料团队组建于2019年，2021年入选该校首批“中吴科研创新团队”。该团队从基础实验条件建设起步，持续围绕先进材料设计、结构调控与性能优化开展研究，逐步形成材料制备、结构表征与性能评价相衔接的研究体系。此次《Science》论文的发表，是该团队长期坚守、持续创新和协同攻关的集中体现，也标志着该校在先进功能材料基础研究和高水平科研团队建设方面迈上了新的台阶。（高琪、许琳）
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