编号：CYYJ01734
篇名：(Zn1/3/Nb2/3)4+复合离子改性对BNBST陶瓷电储能特性影响研究
作者：李志鹏 李东旭 沈宗洋 骆雯琴 宋福生 王竹梅 李月明
关键词： 储能陶瓷 钛酸铋钠 弛豫铁电体 陶瓷电容器
机构： 景德镇陶瓷大学材料科学与工程学院
摘要： 采用固相法制备了(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+复合离子对陶瓷相结构,显微形貌,介电及电储能特性的影响。结果表明:BNBST-ZN100x陶瓷为单一赝立方相,晶粒尺寸在1.1μm左右,晶界清晰可见,致密性良好。随着x值增加,介电峰逐渐被压低并展宽,表明(Zn1/3/Nb2/3)4+复合离子有效改善了BNBST陶瓷介温稳定性。高温下Bi、Na离子挥发和氧空位的共同作用可能是BSBNT-ZN100x陶瓷的导电机理的原因,并且随着ZN的增加氧空位导电起主导作用。BNBST-ZN100x陶瓷的P-E回线随x值增加逐渐向细长型转变,x=0.08组成在110 kV/cm电场下具有高的储能密度Wrec=1.3 J/cm3和储能效率η=94%。此外,在30℃-150℃范围内、105次电循环条件下,x=0.08组成样品具有良好的温度稳定性及抗疲劳特性,可用于脉冲功率型陶瓷电容器制作候选材料。
