铌酸钠基电介质陶瓷结构、介电及储能的研究

来源 :桂林理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fanxingyi
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
当前,科技的发展和环境问题迫使人们开发满足小型化、轻量化、安全化和集成化的环境友好型储能材料。电介质电容器作为一类优异的储能材料,因其功率密度高,应用温度范围宽,快速充放电和使用寿命长等特点而被广泛研究并应用于民用、军事和科研等领域。开发具有高储能密度、大的储能效率和优异的储能稳定性的电介质储能材料成为当前研究的热点之一。铌酸钠[Na Nb O3(NN)],因其宽带隙(大击穿电场)、无挥发性K元素(易制备)和低体积密度(轻量化)被认为是最具商业应用潜力的材料。基于以上考虑,本文以环境友好型NN基弛豫铁电陶瓷展开工作,通过掺杂改性调控其储能特性。尽管纯NN陶瓷在室温下主要呈反铁电相,但由于杂质和电场诱导作用导致其室温下主要呈亚稳态铁电Q相,这严重制约了其在储能方面的进一步应用。为了改善其储能特性,本文采用的传统固相烧结法,通过A/B位离子取代,构建一个驰豫策略和降低铁电相,制备了(1-x)Na Nb O3-x Ba(Mg1/3Nb2/3)O3[(1-x)NN-x BMN)]、Nax Bi(1-x)/3Nb0.85Ta0.15O3和(1-x)Na Nb O3-x Bi(Ni2/3Nb1/6Ta1/6)O3[(1-x)NN-x BNNT)]系列陶瓷体系,并对以上体系的结构,介电,储能和脉冲放电特性进行了研究。(1)通过引入Ba2+和Mg2+,设计合成高场强的弛豫铁电陶瓷体系:(1-x)Na Nb O3-x Ba(Mg1/3Nb2/3)O3。异价离子的引入以及A/B位离子的随机取代,导致离子无序度增加,从而产生极性纳米微区(PNRs)。最终,0.78NN-022BMN陶瓷呈现出高的储能密度(Wrec3.5 J/cm3)、大的储能效率(η87%)和优异储能稳定性[频率(1~100 Hz),温度(20~140℃)和疲劳(1~5000)],并且在宽温度范围(30~150oC)呈现高放电能量密度(Wd0.47 J/cm3),超快放电时间(t0.945 ns),高功率密度(PD47.6 MW/cm3)和超高电流密度(CD680 A/cm2)。该陶瓷有望成为具有潜力的电介质储能材料。(2)设计并制备了NaxBi(1-x)/3Nb0.85Ta0.15O3陶瓷体系。通过引入Bi2O3和Ta2O5协同优化NN基陶瓷的击穿电场和极化强度。最终,Na0.75Bi0.83Nb0.85Ta0.15O3呈现出高的Wrec3.87 J/cm3)、大的η(77%)和优异的储能稳定性[频率(1~100 Hz)和温度(20~120℃)];并且在宽温度范围(30~130oC)也呈现高Wd0.47 J/cm3),超快t0.955ns),高PD38.15 MW/cm3)和超高CD650 A/cm2)。这种优异的储能特性和脉冲放电特性可能源于增强的击穿电场(Eb400 k V/cm)和极化强度(Pmax27.19μC/cm2)。(3)设计并制备了(1-x)Na Nb O3-xBi(Ni2/3Nb1/6Ta1/6)O3陶瓷体系。通过引入Bi(Ni2/3Nb1/6Ta1/6)O3,构造一个弛豫策略,显著改善了NN基陶瓷的储能特性。最终,在0.14NN-0.86BNNT陶瓷中呈现出高Wrec3.43 J/cm3)和大的η(83.3%);并且在宽温度范围(30~150oC)也呈现高Wd0.37 J/cm3),超快t0.932 ns)和高PD38.51 MW/cm3)和超高CD550 A/cm2)。这种优异的储能特性和脉冲放电特性可能源于增强的弛豫特性。
其他文献
成本领先已成为企业参与全球化竟争的一大重要优势,传统的成本控制方法,通常是把企业生产环节中的“料、工、费”作为成本控制对象,尽量避免各种不必要的损失。而对于价值链成本控制方法而言,其控制范围目前已涉及营销、生产作业、售后服务等诸多方面,并把企业上下游的供应商和客户均纳入到了控制范围内。目前,国内大多是制造型企业在经营管理中运用到了价值链成本控制方法,而对于物流企业从价值链视角进行的成本控制,实际案
目的:采用前瞻性随机对照研究方法,观察指针至阳、灵台穴联合腹部艾灸与间苯三酚肌注两种方法治疗寒邪中阻型胃肠相关性急性腹痛的临床疗效,探讨指针联合艾灸疗法治疗寒邪中阻型胃肠相关性急性腹痛的机制和临床优势。方法:从符合纳入标准的寒邪中阻型胃肠相关性急性腹痛患者中随机抽取112例,按SPSS25.0统计软件生成的随机数字分为观察组和对照组。观察组56例,采用指针至阳、灵台穴联合腹部艾灸进行治疗。对照组5
二硫化钼(MoS_2)是一种类石墨烯结构的过渡金属硫族化合物(Transition metal dichalcogenides,TMDs)。MoS_2尺寸小于10 nm时称为量子点(MoS_2 QDs)。由于量子限域效应及表面效应,MoS_2 QDs表现出独特的光电性能和催化性能。石墨烯(rGO)是比表面积大、催化活性位点多的二维纳米材料,在光电、生物医学和环境等领域有广泛应用。目前,发展高效简便
从非天然基块出发,模拟构筑生命分子的模型,加深对生命分子的理解,是超分子化学的一个热点研究领域。本论文把荧光基团引入前期构筑的DNA类似物——基于酰肼的双分子带结构中,一方面赋予双分子带荧光特性;另一方面,可以通过荧光方法测定双分子带结合常数,并研究双分子带内的荧光共振能量转移行为。虽然核磁共振是研究氢键组装体的主要有力工具,但由于其检测限的限制,这个方法无法应用于很稀的溶液。而荧光方法,则具有灵
2015年8月《关于深化国有企业改革的指导意见》提出了要完善国有资产管理体制,以管资本为主推进国有资产监管,对国有企业管理方式从之前的管企业为主向以管资本为主的管理方式转变,通过改组和组建的方式成立国有资本运营、投资公司。在这样的大背景下,A公司于2015年由A市国资委主导通过将原A公司剥离改制成立,其核心业务是通过对剥离改制后剩下的国有资产进行投资管理。公司主要的投资管理方式为股权投资与运作,通
新一轮的课改高潮到来,化学教育改革初见成效。三维目标转向化学核心素养的实施,使得教育者将目光从注重学生素养发展转移到注重学生的能力发展提升。随着教育改革的深化,问题也随之涌现,主要表现为课时少,任务重,教学方法陈旧,不能体现当前化学教学改革的本意。由此探寻和构建一种更为有效的教学方法,提高课堂教学的效率,更好的体现化学核心素养作用,促进学生知识与能力的共同发展显得尤为重要。本文诣在结合初中学生的学
创建国家卫生区是在逐步学习并利用国外健康城市的发展理念,结合中国基本国情而形成的一个特色系统。它是衡量区域综合功能和文明程度的重要标准,是新时期爱国卫生运动的重要载体,是评价和反映一个区域整体发展水平和文明程度的综合性标志,也是保障改善民生、提高群众生活质量的内在要求。而城市化是创建国家卫生区的有机组成部分,可以优化城市空间布局,集约利用土地资源,从而集聚高端科技创新和社会事业资源,推进生产、生活
我国是一个农业大国,而农业又是国民经济的基础。自2004年以来,每年的中央一号文件都将“三农问题”放在十分重要的位置,“三农问题”推动着社会经济的发展。且2019年10月召开的中国共产党第十九届中央委员会第四次全体会议作出推进国家治理体系和治理能力现代化的决定,并明确指出必须坚持和完善社会主义基本经济制度,推动经济高质量发展,提出实施乡村振兴战略,完善农业农村优先发展和保障国家粮食安全的制度政策,
第一部分OCA2基因rs74653330位点突变的黑色素细胞模型构建人类在进化过程中,皮肤颜色的变化是最典型的适应性表型特征,生活在不同环境和气候条件下的人群之间的肤色多样性非
本论文采用溶剂热合成,水热合成等方法,以Ln III离子和过渡金属Cr III,Zn II和Ag I离子为中心金属离子,选择具有多齿配位的邻苯二甲酸和含N羧酸类配体为主要配体,以草酸,2,2