为提升钛酸铋钠(NBT)基无铅陶瓷电容材料的储能性能,以A位掺杂方式向0.65[Na_(0.5)Bi_(0.5)TiO_(3)]-0.35Sr_(0.7)Bi_(0.2)TiO_(3)中引入MgO,并采用固相烧结法制备了不同摩尔含量(x=0.01~0.06)的0.65[(Na1-x,Mgx)0.5Bi_(0.5)TiO_(3)]-0....为提升钛酸铋钠(NBT)基无铅陶瓷电容材料的储能性能,以A位掺杂方式向0.65[Na_(0.5)Bi_(0.5)TiO_(3)]-0.35Sr_(0.7)Bi_(0.2)TiO_(3)中引入MgO,并采用固相烧结法制备了不同摩尔含量(x=0.01~0.06)的0.65[(Na1-x,Mgx)0.5Bi_(0.5)TiO_(3)]-0.35Sr_(0.7)Bi_(0.2)TiO_(3)(NBT-SBT)陶瓷样品。通过SEM观察和XRD表征,发现随着Mg^(2+)含量的增加,NBT-SBT陶瓷的晶粒尺寸呈先减小后增大的变化,在Mg^(2+)掺入量(x)为0.025时,陶瓷晶粒尺寸最小。介电温谱和电滞回线测试表明该陶瓷为典型的铁电弛豫体,具有较高的介电常数(εr)和电极化强度(Pmax)。在100 k V/cm电场下,(Na0.94,Mg0.06)BT-SBT的可释放能量密度Wrec高达1.65 J/cm^(3),储能效率η为75%,综合性能优于同类NBT基陶瓷样品。结果表明,MgO掺杂的(Na1-x,Mgx)BT-SBT陶瓷具有优异的储能密度和效率,可为电子电力设备等领域的高功率储能电容器件的研究提供参考。展开更多
文摘为提升钛酸铋钠(NBT)基无铅陶瓷电容材料的储能性能,以A位掺杂方式向0.65[Na_(0.5)Bi_(0.5)TiO_(3)]-0.35Sr_(0.7)Bi_(0.2)TiO_(3)中引入MgO,并采用固相烧结法制备了不同摩尔含量(x=0.01~0.06)的0.65[(Na1-x,Mgx)0.5Bi_(0.5)TiO_(3)]-0.35Sr_(0.7)Bi_(0.2)TiO_(3)(NBT-SBT)陶瓷样品。通过SEM观察和XRD表征,发现随着Mg^(2+)含量的增加,NBT-SBT陶瓷的晶粒尺寸呈先减小后增大的变化,在Mg^(2+)掺入量(x)为0.025时,陶瓷晶粒尺寸最小。介电温谱和电滞回线测试表明该陶瓷为典型的铁电弛豫体,具有较高的介电常数(εr)和电极化强度(Pmax)。在100 k V/cm电场下,(Na0.94,Mg0.06)BT-SBT的可释放能量密度Wrec高达1.65 J/cm^(3),储能效率η为75%,综合性能优于同类NBT基陶瓷样品。结果表明,MgO掺杂的(Na1-x,Mgx)BT-SBT陶瓷具有优异的储能密度和效率,可为电子电力设备等领域的高功率储能电容器件的研究提供参考。
