电容器级新型储能电介质的储电性能研究

在电容型储能脉冲功率电源中,脉冲电容器的储能密度直接影响脉冲功率电源和脉冲功率系统的小型化发展。目前,脉冲电容器的介质材料多采用双向拉伸聚丙烯薄膜(BOPP),其储能密度很难进一步提升,因此需要研究新型电容储能材料,以提高电容器的储能密度。本文以电容器用储能电介质为研究对象,对聚合物基无机纳米复合电介质(PVDF/TiO_(2))、聚合物基全有机复合电介质(PVDF/PP)和高偶极矩无定形聚合物(ArPU)3种新型储能电介质的电性能参数作了对比。此外,测试并绘制了他们的D~E曲线,并以BOPP为参考,对他们的放电效率进行了研究。测试结果表明,这3种新型储能电介质的放电效率均随频率的升高而升高。

Bi(Mg_(1/3)Zn_(1/3)Nb_(1/3))O_(3)增强(K_(1/2)Na_(1/2))NbO_(3)陶瓷的介电储能性能

采用典型的陶瓷工艺制备了(1-x)(K_(1/2)Na_(1/2))NbO_(3)-xBi(Mg_(1/3)Zn1/3Nb_(1/3))O_(3)(KNN-BMZN)无铅陶瓷,系统研究了BMZN的掺杂量对KNN基陶瓷的相结构、相转变温度和电性能的影响。研究表明,所有陶瓷试样均为单一钙钛矿相,随着BMZN含量的增加,KNN陶瓷逐步从正交相向赝立方相转变,居里温度逐渐下降,并逐步转变为弛豫铁电体;当BMZN含量为12.5 mol%时,陶瓷具有较好的介电储能性能,可释放能量密度为1.63 J·cm^(-3),储能效率为81.5%,且温度稳定性好。因此,(K_(1/2)Na_(1/2))NbO_(3)-Bi(Mg_(1/3)Zn1/3Nb_(1/3))O_(3)陶瓷可以作为低电场用介电储能陶瓷的候选材料。

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。

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。

微晶玻璃储能应用研究进展

储能电介质材料是制作脉冲功率电容器的核心材料,在脉冲功率电源、高功率电子器件、高能量密度武器、智能电网系统等基础科研和工程技术领域均有着广阔的前景。微晶玻璃具有很高的电击穿强度,是一类重要的电介质储能材料。本文在简要介绍储能电介质材料的性能评价参数及其相关物理意义的基础上,概述了微晶玻璃储能材料的主要制备方法及其优缺点,重点阐述了微晶玻璃储能材料的主要研究体系及其相关研究进展,最后探讨了微晶玻璃储能材料的未来发展方向及应用前景。