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电介质电容器具有功率密度高、充放电速度快、稳定性好和寿命长等优点,是目前脉冲功率设备中的最重要的储能元器件。近年来所研究的电介质电容器因为储能密度和储能效率普遍较低,无法满足实际需求。BaTiO3(BT)的介电、铁电性能十分优异,被广泛应用于多层陶瓷电容器、热敏电阻中,并且可以通过对BT基陶瓷掺杂改性提高储能性能,拓展其在储能元器件领域的应用范围。因此,本文通过在BaTiO3中引入K0.5Bi0.5TiO3(KBT)、KNbO3(KN)、NaNbO3(NN)和MgO提高其最大极化强度、降低剩余极化强度、提高击穿场强从而优化材料的储能性能。并且对材料的晶体结构、微观形貌、介电、铁电和储能性能以及各性能之间的相互关系进行了探究。采用传统固相法制备了(1-x)BT-xKBT系统陶瓷,所有的陶瓷样品都为单一的钙钛矿型晶体结构,KBT与BT可以形成固溶体且无第二相产生。所有组分陶瓷样品微观结构都很致密,平均晶粒尺寸随KBT添加浓度增大逐渐减小。随着KBT含量的增加,晶格中Ti4+偏离原来格点程度增强,使BT基陶瓷的居里峰(TC)逐渐向高温方向移动。x=0.08的组分具有较高的Pm21.2μC·cm-2和适中的Pr9.3μC·cm-2。KBT加入对于BT基陶瓷的储能性能有一定的提高。采用传统固相法制备了(1-x)(0.92BT-0.08KBT)-xKN系统陶瓷。XRD结果表明:所有陶瓷样品都为单一的钙钛矿结构,无第二相产生。随着KN浓度逐渐增大,陶瓷的晶体结构由四方相转变为伪立方相。KN的引入使0.92BT-0.08KBT基体产生两个介电异常峰,高温区的介电异常峰会随着KN掺杂浓度的增加向低温方向移动。当x>0.04时,陶瓷中铁电相的含量减少,电滞回线变细。KN的引入有效的提高了0.92BT-0.08KBT基陶瓷的储能特性。0.92(0.92BT-0.08KBT)-0.08KN组分陶瓷的储能密度为0.89 J·cm-3,储能效率为56%,击穿场强为12.5 kV·mm-1。采用传统固相法制备了(1-x)(0.92BT-0.08KBT)-xNN系统陶瓷,所有陶瓷样品都为钙钛矿型晶体结构,并且随着NN掺杂浓度的增加,0.92BT-0.08KBT基陶瓷的四方率和晶胞体积逐渐减小,由四方晶相转变为伪立方晶相。高温烧结过程中产生的缺陷簇在晶界处产生“钉扎”作用,使0.92BT-0.08KBT基陶瓷的晶粒尺寸减小。各组分的介温曲线都有微弱的频率色散和弥散现象。随着NN浓度的增加,陶瓷的介电常数先增大后减小,居里温度逐渐向低温方向移动。当x=0.02时,介电常数达到最大值。当x≥0.06时,陶瓷材料的剩余极化强度显著减小,电滞回线细化。NN的引入使0.92BT-0.08KBT基陶瓷晶粒的均匀度提高,有助于提高电畴的均匀度,提高了电畴转向的灵活度。0.94(0.92BT-0.08KBT)-0.06NN组分陶瓷的储能密度可以达到1.80 J·cm-3,储能效率为60.1%,击穿强度为21.2 kV·mm-1。研究结果表明相较于KN,NN的引入能更有效的提高0.92BT-0.08KBT陶瓷的储能性能。采用传统固相法制备了0.94(0.92BT-0.08KBT)-0.06NN-x wt%Mg O系统陶瓷,所有组分的样品均为伪立方相的钙钛矿型晶体结构。当x≥3时,出现了第二相Mg O和Mg1.5Ti1.25O4。随着MgO添加量的增大,陶瓷的晶胞体积增大且四方率减小。引入Mg O对基体陶瓷的居里峰和介电常数影响非常大。随着MgO添加量逐渐增大,陶瓷的居里峰被压平,介电常数逐渐减小。陶瓷样品中非铁电相含量随着Mg O添加量的增大逐渐增多,最大极化强度Pm逐渐减小。当x=4时,陶瓷样品的最大极化强度Pm减小为25.7μC·cm-2。MgO的引入有效的提高了陶瓷材料的击穿强度。当x=4时,击穿场强可以达到24.3 kV·mm-1。MgO的引入有效的提高了陶瓷材料的储能性能。0.94(0.92BT-0.08KBT)-0.06NN-3 wt%MgO组分陶瓷材料的储能密度可以达到2.33 J·cm-3,储能效率为71%,击穿场强为23.6 kV·mm-1。