压电材料广泛用于能量收集和可穿戴设备。然而，在压电家族中，有两对特性，改进其中一个通常会损害另一个，这限制了它们的应用。第一对是压电应变和电压常数，第二对是压电性能和机械柔软度。

在这里，南洋理工大学Yuzhong Hu，Pooi See Lee和Hong Jin Fan报告了一种分子键弱化策略，以缓解有机-无机混合压电体中的这些问题。通过引入大尺寸卤化物元素，可以有效地弱化金属卤化物键，从而对键强度产生软化作用，降低极化转换势垒。

本文要点：

1）本研究得到的固溶体C₆H₅N(CH₃)₃CdBr₂Cl_0.75I_0.25表现出优异的压电常数（d₃₃=367 pm/V，g₃₃=3595×10⁻³ Vm/N），能量收集性能（功率密度为11 W/m²），和优异的机械柔软度（0.8 GPa）。

2）研究通过引入大尺寸卤化物元素，可以有效地弱化金属卤化物键，从而对键强度产生软化作用，降低极化转换势垒。得到的固溶体有望将这种混合材料用作高性能软压电材料。

Hu, Y., Parida, K., Zhang, H. et al. Bond engineering of molecular ferroelectrics renders soft and high-performance piezoelectric energy harvesting materials. Nat Commun 13, 5607 (2022).

DOI：10.1038/s41467-022-33325-6

https://doi.org/10.1038/s41467-022-33325-6