钛酸钡-铌酸钾钠弛豫铁电储能陶瓷的合成和表征

摘要：

综合储能性能(充电能量密度、放电能量密度和储能效率)较低是储能陶瓷领域亟待解决的关键科学问题.同时提高陶瓷的极化差(ΔP)和击穿场强(BDS),是提高陶瓷综合储能性能的重要方法.以BaTiO3(BT)为主晶相,K0.5Na0.5NbO3(KNN)为包覆剂、助烧剂和添加剂,合成了晶粒尺寸为100 nm和200 nm的BT-KNN陶瓷.结果表明:BT-KNN陶瓷具有明显的纳米畴、弛豫行为和介电温度稳定性,且兼具高ΔP和高BDS.相比晶粒尺寸为100 nm的BT-KNN陶瓷,晶粒尺寸为200 nm的BT-KNN陶瓷具有更加优异的综合储能性能,包括较高的充电能量密度W(2.50 J·cm?3)、放电能量密度Wrec(2.08 J·cm?3)和储能效率η(83.2％).该研究可为高综合储能性能陶瓷的合成提供一定的理论依据.

关键词：极化差、击穿场强、储能性能、纳米陶瓷、弛豫行为、BaTiO3

所属期刊栏目：40

分类号：O6(化学)

资助基金：国家自然科学基金;陕西省自然科学基金重点项目;陕西省自然科学基金

在线出版日期：2023-04-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共15页

页码：2140-2154