通过镧掺杂在较低烧结温度下调控Pb(Zr, Sn, Ti)O3陶瓷的功能特性

Tailoring functional properties of Pb (Zr, Sn, Ti)O3 ceramics via lanthanum doping at lower sintering temperature

Muhammad Nasir Rafiq · Zhonghua Dai · Yuanyuan Zheng · Xujun Li 等5人 · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

铅基陶瓷在储能应用中的性能通常受限于其低能量密度和不理想的相变特性。(Pb, La)(Zr, Sn, Ti)O3（PLZST）反铁电陶瓷作为储能材料已引起广泛关注。本研究采用固相法制备了组成为Pb1−1.5xLax(Zr0.93Sn0.05Ti0.02)O3（x = 0.015, 0.025, 0.035 和 0.045）的陶瓷样品，并系统研究了其介电性能与储能特性。结果表明，引入镧显著改善了钙钛矿结构，减小了晶粒尺寸，并增强了极化强度。在270 kV/cm的电场下，本研究实现了6.24 J/c...

解读: 该PLZST反铁电陶瓷材料研究对阳光电源储能系统具有重要参考价值。其6.24 J/cm³的储能密度和1.29μs快速放电特性,可为ST系列PCS的直流侧薄膜电容器选型提供新思路,特别适用于PowerTitan储能系统中需要高功率密度和快速响应的脉冲功率场景。低温烧结工艺降低制造成本,镧掺杂优化的介电...

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...