[發明專利]一種Mg2+

在審

• 申請號: 202110406199.8
• 申請日: 2021-04-15
• 公開（公告）號: CN113140354A
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 劉軍;顧明明;董文斌;駱英
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: H01B5/14
• 分類號: H01B5/14;H01B13/00;H01B1/06;H01B1/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種Mg^2＋/K^＋異種離子交替摻雜的BST撓曲電薄膜，其特征在于，所述Mg^2＋/K^＋異種離子交替摻雜的薄膜由Mg^2＋摻雜BST薄膜層和K⁺摻雜的K-BST層交替構成，其中，K⁺摻雜為A位摻雜，取代Ba²⁺、Sr²⁺離子，Mg²⁺摻雜為B位摻雜，取代Ti⁴⁺離子。

2.一種Mg^2＋/K^＋異種離子交替摻雜的BST撓曲電薄膜的制備方法，其特征在于，包括：

（1）Mg^2＋摻雜BST溶膠的制備：

將乙酸鋇、乙酸鍶、四水乙酸鎂溶于乙酸中，然后加入含有鈦酸正四丁酯、乙酰丙酮的乙二醇甲醚，加入乙二醇，攪拌，乙酸調節pH，得到所述Mg^2＋摻雜BST溶膠，記作M-BST溶膠；

（2）制備K^＋摻雜K-BST溶膠：

將乙酸鋇、乙酸鍶、乙酸鉀溶解于乙酸中，然后加入含有鈦酸正四丁酯、乙酰丙酮的乙二醇甲醚，加入乙二醇，攪拌，乙酸調節pH，K^＋摻雜BST溶膠，記作K-BST溶膠；

（3）Mg^2＋/K^＋異種離子交替摻雜的M/K-BST撓曲電薄膜的制備：

將M-BST溶膠旋涂在Si/SiO₂/Ti/Pt基片上，將旋涂好的薄膜保溫，然后進行熱處理，得到Mg^2＋摻雜BST薄膜層，記作M-BST層；然后將K-BST溶膠旋涂至M-BST層上，將旋涂好的薄膜保溫，熱處理，得到K⁺摻雜的K-BST層；然后重復上述步驟反復交替旋涂M-BST溶膠和K-BST溶膠，得到Mg^2＋/K^＋異種離子交替摻雜的薄膜，退火，噴鍍金電極，得到所述Mg^2＋/K^＋異種離子交替摻雜的BST撓曲電薄膜，記作M/K-BST；

其中，步驟（1）和（2）不分先后順序。

3.根據權利要求2所述的Mg^2＋/K^＋異種離子交替摻雜的BST撓曲電薄膜的制備方法，其特征在于，步驟（1）中，乙酸鋇、乙酸鍶、鈦酸正四丁酯、乙酰丙酮的摩爾比為0.65:0.35:1:2；四水乙酸鎂的含量不超過M-BST溶膠的10mol%。

4.根據權利要求2所述的Mg^2＋/K^＋異種離子交替摻雜的BST撓曲電薄膜的制備方法，其特征在于，步驟（2）中，乙酸鋇、乙酸鍶、鈦酸正四丁酯、乙酰丙酮的摩爾比為0.65:0.35:1:2；乙酸鉀的含量不超過K-BST溶膠的10mol%。

5.根據權利要求2所述的Mg^2＋/K^＋異種離子交替摻雜的BST撓曲電薄膜的制備方法，其特征在于，步驟（1）和（2）中，乙酸、乙二醇的體積比均為3:1；所述乙酸調節pH均調節為3.5～4.3。

6.根據權利要求2所述的Mg^2＋/K^＋異種離子交替摻雜的BST撓曲電薄膜的制備方法，其特征在于，步驟（3）中，所涉及的旋涂的條件均為：旋涂時轉速為3000r/min，時間為30s。

7.根據權利要求2所述的Mg^2＋/K^＋異種離子交替摻雜的BST撓曲電薄膜的制備方法，其特征在于，所述Mg²⁺和K⁺摻雜量在離子的溶解度范圍內以任意比例摻雜。