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Bi0.1Na0.7NbO3改性的无铅Bi0.5(Na, K)0.5TiO3陶瓷中增强的能量存储性能
Enhanced energy storage properties in Bi0.1Na0.7NbO3-modified Bi0.5(Na, K)0.5TiO3 lead-free ceramics
National Science Foundation of China (Grant no. 52102125) · the Natural Science Foundation of Fujian Province (Grant no. 2022J01943) · the Opening Project of Key Laboratory for Ultrafine Materials · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0
为了满足高性能无铅介电电容器的生产需求，将Bi0.1Na0.7NbO3（BNN）引入到Bi0.5(Na0.82K0.18)0.5TiO3（BNKT）陶瓷中。系统地分析了BNKT-xBNN（x = 0–0.20）的相结构、显微结构、介电性能和能量存储特性。BNN的引入降低了剩余极化强度（Pr），并增强了弛豫行为，从而改善了能量存储性能。特别是，BNKT-0.10BNN组分实现了高达1.95 J/cm³的可恢复能量存储密度（Wrec），能量效率（η）达到76.2%。此外，当x = 0.10时，其电容...
解读: 该无铅陶瓷电容器技术对阳光电源储能系统具有重要参考价值。其1.95 J/cm³的能量密度和76.2%的效率,以及37-400°C宽温稳定性,可为ST系列PCS和PowerTitan储能系统的直流母线电容、滤波电容提供高温可靠方案。特别是在光储一体化应用中,该材料的低介电损耗(0.0032)和高温特性...
PVA/CMC/x wt% ZnAl2O4/ZnO共混聚合物线性/非线性光学与介电特性的调控及其在光电与电容储能中的应用
Adapting of the linear/nonlinear optical and dielectric features of PVA/CMC/x wt% ZnAl2O4/ZnO blended polymers for optoelectronic and capacitive energy storage uses
Ongoing Research Funding program—Research Chairs (ORF-RC-2025-0308) · King Saud University · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0
本研究通过将ZnAl2O4/ZnO纳米复合材料掺入聚乙烯醇（PVA）/羧甲基纤维素（CMC）共混聚合物中，制备了复合聚合物薄膜，旨在探索所制备材料在多种光电及电容储能领域的应用潜力。研究分析了填料样品的结构晶粒尺寸与形貌特征，并检测了填料含量对主体PVA/CMC共混聚合物结晶度的影响。光学吸收性能的增强或减弱取决于波长范围和（或）填料用量。在可见光区域，掺杂8 wt% ZnAl2O4/ZnO纳米复合材料的样品表现出最高的吸收能力。直接和间接光学带隙能量值随着ZnAl2O4/ZnO纳米复合材料浓度...
解读: 该PVA/CMC/ZnAl2O4复合聚合物薄膜技术对阳光电源储能系统具有应用价值。研究显示2wt%掺杂时介电常数达16(1kHz)且电容特性最优,可为ST系列PCS的薄膜电容器选型提供材料参考。其宽光谱吸收特性和可调带隙(通过掺杂浓度控制)对光伏逆变器的光电转换效率优化有启发意义。材料的非线性光学特...
钙掺杂锆钛酸钡薄膜的储能特性及击穿强度增强
Energy storage properties and enhanced breakdown strength of calcium-doped barium zirconate titanate thin films prepared by the sol–gel method
Xing Zhang · Chen Zhang · Haoliang Li · Zhipeng Ma 等5人 · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0
采用溶胶-凝胶旋涂法制备了钙（Ca²⁺）掺杂的BZT薄膜Ba₁₋ₓCaₓZr₀.₂Ti₀.₈O₃（x = 0, 0.05, 0.1, 0.15和0.2），并将其沉积在Pt/Ti/SiO₂/Si基底上，用于脉冲电容器应用。通过调节Ca²⁺浓度，系统表征了Ba₁₋ₓCaₓZr₀.₂Ti₀.₈O₃薄膜的微观结构、铁电性能及储能性能。结果表明，Ca²⁺掺杂的BZT薄膜呈现单相钙钛矿结构。随着Ca²⁺浓度的增加，由于Ca²⁺离子取代BZT晶格A位离子，晶胞体积和容差因子均有所下降。当Ca²⁺含量增至x =...
解读: 该钙掺杂钛酸锆钡薄膜技术对阳光电源储能系统具有重要参考价值。研究实现的4210kV/cm击穿场强和33.1J/cm³能量密度,为ST系列PCS的薄膜电容器选型提供新方向。超高耐压特性可优化PowerTitan储能系统的直流母线电容设计,提升功率密度和循环寿命。纳米晶粒结构带来的低漏电流特性,可应用于...