NBT-SrTiO3–KNbO3无铅陶瓷的阻抗与储能性能

Impedance and energy storage properties of NBT-SrTiO3–KNbO3 lead-free ceramics

Muni Krishnaiah. A: contributed towards investigation · methodology · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

KNbO3（KNb）作为一种无铅材料，具有优异的能量存储密度（Wrec）和高击穿电场强度（Eb），是近年来研究的热点之一。然而，KNb在能量存储过程中伴随较大的能量损耗，导致其在强电场下的有效储能密度（Wrec）和效率（η）受到显著限制，从而影响了其实际应用。本研究提出一种创新方法，旨在提升NBT-SrT-xKNb陶瓷（x = 0.1–0.4）的储能性能。通过引入KNb，破坏了材料的长程有序结构，并有效细化晶粒尺寸，促使极性纳米区域（PNRs）的形成，从而有助于降低能量损耗。随着KNb含量的增加...

解读: 该无铅陶瓷材料研究对阳光电源储能系统具有重要参考价值。NBT-SrT-KNb陶瓷实现3.13 J/cm³储能密度和85%转换效率,其极性纳米区(PNRs)结构抑制能量损耗的机制,可启发ST系列PCS和PowerTitan储能系统中电容器介质材料的选型优化。材料在30 kV/cm电场下的应变响应特性,...

Mg0.85Bi0.1ZrO3掺杂(Bi0.5Na0.5)0.7Sr0.3TiO3陶瓷的能量存储性能

Energy storage performance for Mg0.85Bi0.1ZrO3 doping (Bi0.5Na0.5)0.7Sr0.3TiO3 ceramics

Xujun Li · Zhonghua Dai · Yuanyuan Zheng · Chenxi Liu · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

近年来，随着电子元器件行业的快速发展，脉冲功率电容器的能量存储性能已提升到更高的水平。本研究通过引入Mg0.85Bi0.1ZrO3（MBZ）来改善(Bi0.5Na0.5)0.7Sr0.3TiO3（BNST）陶瓷的能量密度和功率密度（PD）。引入MBZ显著减小了陶瓷晶粒尺寸，并提高了陶瓷的击穿电场（Eb）。在208 kV/cm的电场下，0.90BNST-0.10MBZ陶瓷的可回收储能密度（Wrec）达到2.67 J/cm³，此时极化差值为39.52 μC/cm²，能量存储效率（η）为63.55%。...

解读: 该陶瓷电容储能材料研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有前瞻价值。其2.67 J/cm³能量密度和13.02 MW/cm³功率密度特性,可为PCS直流侧支撑电容、母线滤波电容提供小型化方案。1.368μs快速放电特性适配SiC/GaN功率器件的高频开关需求,有助于提升三电平拓...