[發明專利]Zr摻雜對反鐵電陶瓷的儲能作用及制備方法

有效

• 申請號: 201410209513.3
• 申請日: 2014-05-19
• 公開（公告）號: CN103979961A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發明（設計）人: 曹靜;張廣良;王永鋒
• 申請（專利權）人: 王永鋒
• 主分類號: C04B35/49
• 分類號: C04B35/49;C04B35/622
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于新材料開發技術領域，涉及Zr摻雜對反鐵電陶瓷的儲能作用及制備方法。

背景技術

隨著科技的發展，壓電陶瓷材料被廣泛使用，例如傳感器和電容。在極短的時間跨度內產生大量的電能脈沖電源電路中，電容器是一個關鍵部件。隨著緊湊型電子產品的需求增加，高儲能陶瓷材料的研究越來越被重視^[1]。有研究表明，反鐵電(AFE)的材料比鐵電體材料(FE)具有更高的能量存儲密度和更好的介電性能。然而，已被廣泛研究的AFE材料大多是鉛基，如PZST、PLZT、PLZ，由于全球環境問題出現，環境友好型材料將成為未來發展的主流需求^[2-4]。然而，到目前為止，關于無鉛儲能AFE材料的研究報道很少。

作為無鉛壓電材料，近幾年BNT-BT已經引起越來越多的關注。據報道，在BT含量約為6％(摩爾比)時，此材料的相結構表現出準同型相界，當介于0％和15％(摩爾比)BT時，在外電場作用下會發生反鐵電(AFE)-鐵電(FE)相變^[5-7]。對相變后的鐵電體，通過加熱或加壓等方式可使其回復為反鐵電體，該過程伴隨著極大的應力變化和高密度電荷瞬間釋放的現象，因而反鐵電體成為應用于高密度儲能電容器的優秀候選材料^[8，9]。當施加在鐵電電容器的電場撤掉時，由于鐵電體較大的剩余極化，大部分充電輸入的能量被存儲在材料中，只有很小一部分能量被釋放；而對于反鐵電電容器，當電場降為零，極化也降至零，材料不儲存多余能量，除去很小一部分因極化轉向發熱的損耗外，輸入能量的大部分以電能釋放^[10]。然而，迄今為止，很少有關于AFE材料儲能性能的研究報告。

索引：

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