鈦酸鉍鈉基無鉛鐵電厚膜材料的制備及儲能行為研究.pdf

1、含鉛鐵電儲能電容器雖然在實際生活中廣泛利用，但鉛的使用會嚴重污染環(huán)境和危害人類的健康。因而，研發(fā)新型無鉛鐵電大容量儲能電容器具有重要的社會意義。本研究工作聚焦于以PVP改性的Sol-gel法制備 Na0.5Bi0.5TiO3(NBT)基無鉛鐵電厚膜并研究其儲能行為。其主要內(nèi)容和研究結(jié)果如下：
　　通過 PVP改性的 Sol-gel技術(shù)配制了鈦酸鉍鈉溶膠，并成功制備了無鉛體系的(Na0.5Bi0.5)TiO3鐵電厚膜。最終確定，鈦酸

2、鉍鈉無鉛鐵電厚膜的鉍鈉元素的過量比調(diào)為10mol%，預處理溫度和晶化溫度分別確定為410℃和750℃，得了儲能密度為14.1J/cm3的純NBT無鉛鐵電厚膜。
　　詳細研究了Ba2+、K+和Sr2+對NBT無鉛鐵電厚膜A位摻雜的相結(jié)構(gòu)、微觀形貌、介電性能、儲能行為和漏電流的影響。研究結(jié)果表明：適量的 Ba2+的摻雜,能夠有效地降低漏電流， NBT-6BT無鉛鐵電厚膜擁有大的儲能密度15.6J/cm3和高的儲能效率44.2%；與Ba

3、2+摻雜NBT無鉛鐵電厚膜相比，K+摻雜能夠更有效地提高NBT無鉛鐵電厚膜的擊穿場強(BDS)和Pmax-Pr的差值，在NBK-15BKT無鉛鐵電厚膜場強2105kV/cm下的儲能密度達到26.6J/cm3和相應的儲能效率為32.6%；對比Ba2+和K+的摻雜，我們發(fā)現(xiàn) Sr2+的摻雜的 NBT無鉛鐵電厚膜擁有最大的 Pmax-Pr的差值61μC/cm2，同時NBT-5ST無鉛鐵電厚膜在1910kV/cm的場強下獲得了最大的儲能密度36