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Li2CO3烧结助剂对(Ba0.85Ca0.15)(Zr0.1Ti0.9)O3陶瓷介电、铁电及储能性能的影响
Effects of Li2CO3 sintering aid on the dielectric, ferroelectric and energy storage properties of (Ba0.85Ca0.15)(Zr0.1Ti0.9)O3 ceramic
National Natural Science Foundation of China · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0
研究了(Ba0.85Ca0.15)(Zr0.1Ti0.9)O3（BCZT）-x wt% Li2CO3陶瓷（x = 0, 1, 2, 3和4）的介电、铁电及储能性能。随着x增加至2，由于晶体结构畸变增强，弥散相变逐渐增强；当x进一步增大时，由于氧空位的产生，弥散相变逐渐减弱。在x = 3时，由于平均晶粒尺寸较大，获得了高达15,488的最大介电常数εm。同时，BCZT-3 wt% Li2CO3陶瓷表现出最优的储能性能。与纯BCZT陶瓷相比，BCZT-3 wt% Li2CO3陶瓷的储能密度从71 m...
解读: 该BCZT陶瓷电容储能技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要参考价值。通过Li2CO3助烧剂优化,材料储能密度提升至143 mJ/cm³,效率达69%,可应用于PCS直流侧支撑电容和滤波电容设计。高介电常数(εm=15,488)特性有助于减小无源器件体积,提升储能系统功率...
废弃粉煤灰/高岭土复合材料介电与铁电性能的探索
Exploration of dielectric and ferroelectric properties of waste fly ash/kaolin composite: synergistic effect on impedance and polarizability
Muktikanta Panigrahi · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0
在复合体系中以粉煤灰为基体，可提供一种比传统陶瓷（尤其是瓷器类陶瓷产品）成本更低的替代方案。粉煤灰通常来源于火力发电厂，常被视为废弃物，是煤炭燃烧的副产物，对环境构成威胁。本研究旨在将电厂产生的粉煤灰废料用于电子领域应用，从而产生显著的社会经济效益。本文开发了一种利用粉煤灰与高岭土制备的介电材料。通过原料烧结，该材料在室温下表现出改善的电学和介电性能。复合材料的阻抗从28.51 MΩ显著提升至40.50 MΩ。X射线衍射分析揭示了材料中存在的多种物相。扫描电子显微图像显示复合材料具有致密的结构以...
解读: 该粉煤灰/高岭土复合介电材料研究对阳光电源储能系统具有重要参考价值。材料阻抗提升至40.50MΩ及饱和极化强度达10.70nC/cm²,可应用于ST系列PCS的电容器介质层和PowerTitan储能系统的绝缘结构优化。利用电厂废弃粉煤灰替代昂贵陶瓷材料,符合阳光电源绿色制造理念,可降低储能变流器和充...
通过引入La(Mg0.5Zr0.5)O3提升(Bi0.5Na0.5)0.7Sr0.3TiO3陶瓷的能量存储性能
Enhancement of energy storage performance of (Bi0.5Na0.5)0.7Sr0.3TiO3 ceramics by introducing La(Mg0.5Zr0.5)O3
Liangdong Li · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0
随着脉冲功率器件向小型化、集成化和安全性的方向发展，具有高能量存储密度（Wrec）、高能量存储效率（η）以及良好能量存储稳定性的介电电容器的研发已成为学术界需要深入探讨的重要课题。本研究采用传统固相法制备了（1−x）(Bi0.5Na0.5)0.7Sr0.3TiO3-xLa(Mg0.5Zr0.5)O3［（1−x）BNST-xLMZ］陶瓷材料。通过合理的组分调控，LMZ的引入有效破坏了原始基体的长程有序排列，构建了短程极性纳米微区，从而延缓了陶瓷的饱和极化并降低了剩余极化。同时，LMZ的引入显著影响...
解读: 该陶瓷电容储能技术对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列PCS具有重要参考价值。研究实现的4.53 J/cm³能量密度、87.5%高效率及23ns超快放电速率,可启发我们在直流母线电容、功率模块缓冲电容设计上的优化。特别是其通过纳米微区构建延缓饱和极化的机制,对改善SiC/GaN功率器件的...