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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...
无铅CaTiO3–Bi(Mg1/2Sb2/3)O3线性介电陶瓷的储能密度与效率提升
Enhanced energy-storage density and efficiency of lead-free CaTiO3–Bi(Mg1/2Sb2/3)O3 linear dielectric ceramics
Chenggeng Yao · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0
用于储能器件的陶瓷基电容器需要同时具备高的能量密度和高效率。为了满足高性能无铅介电电容器的生产需求，本研究设计了(1−x)CaTiO3–BiMgSb((1−x)CT-BMS)（x = 0.05, 0.10, 0.15 和 0.20）陶瓷材料。研究表明，在击穿场强（Eb）为536 kV/cm的条件下，0.90CT-0.10BMS陶瓷表现出优异的总储能密度（Wtotal = 2.56 J/cm³）、较高的可回收储能密度（Wrec = 2.28 J/cm³）以及高效率（η = 89%）。此外，0.90...
解读: 该无铅陶瓷电容器技术展现出高能量密度(2.28 J/cm³)和高效率(89%)特性,对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统的直流母线电容、滤波电容优化具有重要参考价值。其宽温域稳定性(20-160°C)和高功率密度(53.56 MW/cm³)特性可提升PCS在极端工况下的可靠性,减小...