西安交大化学学院杜显锋教授团队提出了一种基于烧结铝粉阳极的高能量密度 MIM型铝电解电容器的策略。制备了烧结铝粉(Al-P)阳极材料,其容量密度比传统腐蚀铝阳极提高了18%。同时,通过磷酸处理获得AlPO4缓冲层,构筑了SnO2/AlPO4/AAO多层结构,增加了界面Sn原子的扩散势垒,有效抑制了Sn原子向AAO的扩散,确保了其高击穿场强(5.4 MV/cm)。此外,SnO2/AlPO4/AAO 多层界面还降低了载流子迁移率,减弱了载流子加速效应,防止了器件的局部击穿。最终,该电容器的电压和能量密度性能再度获得显著提升,分别可达380 V和11.6 µWh/cm2,并远超市售固态 AECs。同时,该电容器具有宽温度窗口(-60~332°C)、高耐湿(100% RH)和高频响应(300 kHz)特性,远优于目前商用AECs。这项研究为新型MIM铝电解电容器在高能量脉冲应用领域中奠定了坚实基础。该研究成果以题为“基于烧结铝粉阳极的高能量密度MIM型铝电解电容器”(High Energy Density MIM-type Aluminum Electrolytic Capacitors Based on Sintered Aluminum Powder Anodes)发表在国际能源领域顶级期刊Energy Storage Materials(《能源存储材料》,影响因子为18.9)。