(Zn1/3/Nb2/3)4+復合離子改性對BNBST陶瓷電儲能特性影響研究

編號：CYYJ01734

篇名：(Zn1/3/Nb2/3)4+復合離子改性對BNBST陶瓷電儲能特性影響研究

作者：李志鵬 李東旭 沈宗洋 駱雯琴 宋福生 王竹梅 李月明

關鍵詞： 儲能陶瓷 鈦酸鉍鈉 弛豫鐵電體 陶瓷電容器

機構： 景德鎮(zhèn)陶瓷大學材料科學與工程學院

摘要： 采用固相法制備了(Bi0.5Na0.5)0.65(Ba0.3Sr0.7)0.35[(Zn1/3/Nb2/3)xTi1-x]O3(BNBST-ZN100x,x=0,0.02,0.04,0.06,0.08,0.10)陶瓷,研究了不同含量(Zn1/3/Nb2/3)4+復合離子對陶瓷相結構,顯微形貌,介電及電儲能特性的影響。結果表明:BNBST-ZN100x陶瓷為單一贗立方相,晶粒尺寸在1.1μm左右,晶界清晰可見,致密性良好。隨著x值增加,介電峰逐漸被壓低并展寬,表明(Zn1/3/Nb2/3)4+復合離子有效改善了BNBST陶瓷介溫穩(wěn)定性。高溫下Bi、Na離子揮發(fā)和氧空位的共同作用可能是BSBNT-ZN100x陶瓷的導電機理的原因,并且隨著ZN的增加氧空位導電起主導作用。BNBST-ZN100x陶瓷的P-E回線隨x值增加逐漸向細長型轉變,x=0.08組成在110 kV/cm電場下具有高的儲能密度Wrec=1.3 J/cm3和儲能效率η=94%。此外,在30℃-150℃范圍內、105次電循環(huán)條件下,x=0.08組成樣品具有良好的溫度穩(wěn)定性及抗疲勞特性,可用于脈沖功率型陶瓷電容器制作候選材料。