人工晶体学报

作者：苗健, 邵辉, 曹瑞龙

单位：江苏科技大学材料科学与工程学院,镇江 212003

关键词：BNT-BT陶瓷,KNN掺杂,固相反应法,弛豫,铁电性能,介电性能,储能,

基金：中国科学院无机功能材料与器件重点实验室开放课题(KLIFMD202301)

采用传统固相反应法制备了K0.5Na0.5NbO3(KNN)掺杂的无铅介电储能陶瓷BNT-BT-KNN,其组分配比为0.94Bi0.5Na0.5TiO3-(0.06-x)BaTiO3-xK0.5Na0.5NbO3(BNT-BT+xKNN, x=0.00~0.04),并研究了KNN掺杂对BNT-BT基陶瓷材料晶相、微观结构、介电、铁电性能及储能的影响。结果表明:在1 150 ℃温度下烧成后的陶瓷样品具有纯的钙钛矿结构,且样品的晶粒均匀致密;介电温谱显示,添加KNN后的BNT-BT铁电陶瓷在Tm处的介电峰进一步宽化,表现出更好的温度稳定性和弛豫性;同时随着KNN掺杂量的增加,样品的电滞曲线(P-E曲线)逐渐由“宽胖型”向“细长型”转变,样品的剩余极化强度(Pr)逐渐降低,从而进一步提高了BNT-BT陶瓷的储能性能。在2 kV/mm的场强下,x=0.03时测得样品的储能密度最佳Wrec=0.048 J/cm3,对应的储能效率η=43%,显示该材料在储能电容器上具有良好的应用潜力。

来源：2024年第5期

《人工晶体学报》期刊编辑部

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