中国研究团队开发高性能无铅介电陶瓷材料

发布时间 | 2022-05-31 09:42 分类 | 技术前沿 点击量 | 514
导读:​近日,中国科学院上海硅酸盐研究所与同济大学合作,利用铁电畴和能带工程的协同优化策略,有效提高了NaNbO3基无铅储能陶瓷的综合性能。先关研究成果发表在Journal of Materials Chemistry A(...

近日,中国科学院上海硅酸盐研究所与同济大学合作,利用铁电畴和能带工程的协同优化策略,有效提高了NaNbO3基无铅储能陶瓷的综合性能。先关研究成果发表在Journal of Materials Chemistry A(化学材料期刊A)上。

论文地址:doi.org/10.1039/D2TA02534E


电介质电容器具有充放电速率快、功率密度高、循环寿命长、机械性能好等优点,但是储能密度(ESP)相对较低,使其在储能元件的小型化、集成化和轻量化发展上受到极大限制。NaNbO3无铅陶瓷具有低的理论体积密度、高的潜在极化强度,并具有环境友好的特性,因而该体系日益受到关注。

研究团队将铁电畴和能带结构的协同优化策略应用于NaNbO3(NN) 基陶瓷,其中 Bi3+的引入诱导了拉长的铁电P-E由于纳米域的形成而形成回路,并且Ta掺杂含量的进一步改变显着减小了晶粒尺寸并加宽了带隙(Eg),获得高击穿强度。所获得的Na0.7Bi0.1Nb0.9Ta0.1O3陶瓷表现出优异的综合ESP和良好的稳定性,还实现了60ns的超快放电时间和320.21MWcm-3的高功率密度。


参考来源:中科院上硅所

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作者:粉体圈

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