通过Li离子诱导的0.6Na0.5Bi0.5TiO3–0.4Sr0.7Bi0.2TiO3弛豫铁电陶瓷在低电场下形成束腰型P–E回线实现增强的能量存储性能

Enhanced energy storage properties achieved by Li ion-induced 0.6Na0.5Bi0.5TiO3–0.4Sr0.7Bi0.2TiO3 relaxor ferroelectric ceramics generating beam-waisted _P_– _E_ loop at low field strengths

Juan Hu · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

作为脉冲功率系统的关键材料，无铅介电陶瓷因其优异的功率密度和快速充放电特性而受到广泛关注。本研究通过将(Bi0.5Li0.5)TiO3（BLT）掺杂到0.6Na0.5Bi0.5TiO3–0.4Sr0.7Bi0.2TiO3（NBST）基体中制备了介电陶瓷，并对样品的晶体结构、表面形貌及电学特性进行了详细分析。结果表明，Li⁺的引入能有效促进A位离子的离心位移，不仅增加了极性纳米区（PNRs）的密度和尺寸，还增强了其与外加电场的相互作用，从而显著提高了最大极化强度。得益于束腰型P–E回线的形成，改性...

解读: 该无铅弛豫铁电陶瓷技术对阳光电源储能系统具有重要价值。其在低电场(180kV/cm)下实现2.74J/cm³能量密度和75.75%效率,配合253ns快速放电特性,可优化ST系列PCS的脉冲功率处理能力。材料的宽温域稳定性(40-160°C)和高功率密度(53MW/cm³)特性,为PowerTita...