BNT-BT基无铅反铁电陶瓷储能性能优化研究

各种不可再生能源材料的持续消耗以及新型清洁能源的相继问世,对电能的存储与转换方式提出了更高要求,BNT-BT基无铅反铁电陶瓷因其较好的储能性能而备受欢迎,为进一步拓展其使用空间,有必要对其性能加以优化。基于BNT-BT基无铅反铁电陶瓷储能性能优化的根本要求,展开系列实验,在实验中验证各种性能优化方式的可行性与具体效果,制定对应的优化方案,以此来达到性能优化的目的。就样品制备与性能的表征、BNT-BT基无铅反铁电陶瓷制备工艺及性能改进、BNT-BT基反铁电陶瓷的掺杂改性进行了论述与分析。

(Bi_(0.46)Na_(0.46)Ba_(0.06)La_(0.02))Zr_xTi_((1-x))O_3反铁电陶瓷介电性能及储能性能的研究

采用传统固相反应法制备无铅反铁电陶瓷材料(Bi0.46Na0.46Ba0.06La0.02)ZrxTi(1-x)O3(x=0,0.02,0.04,0.06),研究了材料的相结构、介电及储能性能。结果表明,随着Zr含量增加,晶粒尺寸逐渐减少,介电常数逐渐减少,储能密度先增加后减少。少量的Zr掺杂(x=0.02)可以大幅度提高陶瓷的储能密度。在60kV/cm的电场下,其储能密度由x=0的0.43 J/cm3提高到x=0.02的0.77 J/cm3,提高了近80%。

[(Bi_(1/2)Na_(1/2))_(0.94)Ba_(0.06)]_((1-x))Zr_xTiO_3陶瓷的介电性能及储能性能研究

采用传统固相反应法制备了无铅反铁电陶瓷[(Bi1/2Na1/2)0.94Ba0.06](1-x)ZrxTiO3(x=0,0.03,0.06,0.09),研究了材料的相结构、介电特性及储能性能。结果表明,此陶瓷的极化强度Ps、介电常数εr随着Zr含量的增加而减小,能量储存性能也随之改变。当x=0.03时,此材料的储能性能最好。

AgNbO_(3)基反铁电陶瓷储能性能研究进展

反铁电材料在场致诱发相变过程可释放与储存大量能量,在储能领域极具应用价值。无铅铌酸银(AgNbO_(3))反铁电陶瓷作为环境友好型储能材料深受关注。在大量已有研究的基础上,本文从结构特性和性能调控的角度出发,重点介绍了以AgNbO_(3)为代表的无铅反铁电陶瓷在介电储能领域的最新进展;从组分调控和工艺优化两个角度总结了现有的储能性能调控手段,归类了储能性能增强的起源机制,并对铌酸银反铁电体陶瓷储能性能的进一步发展进行了展望。相信本文能为未来AgNbO_(3)基反铁电材料储能性能的提高提供新的研究思路。

NaNbO_(3)基无铅储能介质陶瓷研究进展

高性能环境友好型NaNbO_(3)(NN)基储能介质陶瓷由于其功率密度高、放电时间短,在脉冲功率电子器件方面具有广泛的应用。优异的储能性能及其温度稳定性、抗疲劳特性及工艺重复性等综合性能是NN基无铅陶瓷被广泛应用的前提。本文主要综述近几年来国内外有关NN基储能陶瓷的相结构调控、微观形貌优化、掺杂改性(A位、B位及A/B位共掺)以及相关机理研究方面的进展和动向。最后,对NN基无铅储能陶瓷在原料制备、烧结工艺、成型工艺、理论研究和器件研制方面的未来发展进行展望。