何上恺:锆钛酸钡钙基弛豫铁电薄膜的制备及能量储存与电卡效应研究论文

何上恺:锆钛酸钡钙基弛豫铁电薄膜的制备及能量储存与电卡效应研究论文

本文主要研究内容

作者何上恺(2019)在《锆钛酸钡钙基弛豫铁电薄膜的制备及能量储存与电卡效应研究》一文中研究指出:铁电薄膜较其块体陶瓷材料具有更优的电学性能,在电容器储能、固态电卡制冷以及位移驱动器等领域中有着广泛的应用。在本文中,以Ba(Zr0.2Ti0.8)O3-(Ba0.7Ca0.3)TiO3体系的伪二元固溶体相图中的立方相、四方相和三方相三相共存成分点0.68BZT-0.32BCT(简写为纯BCZT)为基准,使用溶胶凝胶法制备了[(Ba0.904Ca0.096)0.9775+xLa0.015(Zr0.136Ti0.864)O3,x = 0.0075,0.075 and 0.15](简写为La-doped BCZT)介电弛豫薄膜电容器。系统研究了A位过量程度、底电极种类和顶电极大小对纯BCZT和La-doped BCZT薄膜的微观结构和储能性能的影响。此外,挑选出综合储能性能最为优异的La-doped BCZT(x=0.0075)薄膜(简写为BCLZT)与Pb0.8Ba0.2ZrO3薄膜(简写为PBZ)进行复合,制备了 BCLZT/PBZ多层薄膜,研究了底电极种类对BCLZT/PBZ多层薄膜的微观结构和电卡效应的影响。结果表明:(1)沉积在LaNiO3/Pt复合底电极上的La-doped BCZT(x = 0.0075)弛豫薄膜电容器具有大的储能密度值15.5 J/cm3,高的储能效率93.7%,同时具有良好的温度稳定性:储能密度在20℃~260℃范围内及储能效率在20℃~140℃范围内变化率都在5%以内。La-doped BCZT(x=0.0075)薄膜电容器优异的储能性能归功于三相共存点(Ba0.904Ca0.096)(Zr0.136Ti0.864)O3附近纳米团簇结构的多样性,和LaNiO3/Pt复合底电极的使用。顶电极面积与薄膜性能之间的关系表示,当沉积在LaNi03/Pt复合底电极的La-doped BCZT(x= 0.0075)薄膜的Pt顶电极面积高达约7.079 mm2时,薄膜的储能密度为0.7 J/cm3,效率高达约91.4%,并且其储能性能会随着顶电极质量的优化得到进一步提高。(2)沉积在Pt底电极和LaNi03/Pt复合底电极上BCLZT/PBZ多层薄膜均为纯的钙钛矿结构。LaNi03/Pt复合底电极的使用提高了BCLZT/PBZ多层薄膜的介电性能和电卡效应。当外加电场为756kV/cm时,沉积在Pt底电极和LaNi03/Pt复合底电极上BCLZT/PBZ多层薄膜在室温处的最大△T值分别为6.6K和20.4K。

Abstract

tie dian bao mo jiao ji kuai ti tao ci cai liao ju you geng you de dian xue xing neng ,zai dian rong qi chu neng 、gu tai dian ka zhi leng yi ji wei yi qu dong qi deng ling yu zhong you zhao an fan de ying yong 。zai ben wen zhong ,yi Ba(Zr0.2Ti0.8)O3-(Ba0.7Ca0.3)TiO3ti ji de wei er yuan gu rong ti xiang tu zhong de li fang xiang 、si fang xiang he san fang xiang san xiang gong cun cheng fen dian 0.68BZT-0.32BCT(jian xie wei chun BCZT)wei ji zhun ,shi yong rong jiao ning jiao fa zhi bei le [(Ba0.904Ca0.096)0.9775+xLa0.015(Zr0.136Ti0.864)O3,x = 0.0075,0.075 and 0.15](jian xie wei La-doped BCZT)jie dian chi yu bao mo dian rong qi 。ji tong yan jiu le Awei guo liang cheng du 、de dian ji chong lei he ding dian ji da xiao dui chun BCZThe La-doped BCZTbao mo de wei guan jie gou he chu neng xing neng de ying xiang 。ci wai ,tiao shua chu zeng ge chu neng xing neng zui wei you yi de La-doped BCZT(x=0.0075)bao mo (jian xie wei BCLZT)yu Pb0.8Ba0.2ZrO3bao mo (jian xie wei PBZ)jin hang fu ge ,zhi bei le BCLZT/PBZduo ceng bao mo ,yan jiu le de dian ji chong lei dui BCLZT/PBZduo ceng bao mo de wei guan jie gou he dian ka xiao ying de ying xiang 。jie guo biao ming :(1)chen ji zai LaNiO3/Ptfu ge de dian ji shang de La-doped BCZT(x = 0.0075)chi yu bao mo dian rong qi ju you da de chu neng mi du zhi 15.5 J/cm3,gao de chu neng xiao lv 93.7%,tong shi ju you liang hao de wen du wen ding xing :chu neng mi du zai 20℃~260℃fan wei nei ji chu neng xiao lv zai 20℃~140℃fan wei nei bian hua lv dou zai 5%yi nei 。La-doped BCZT(x=0.0075)bao mo dian rong qi you yi de chu neng xing neng gui gong yu san xiang gong cun dian (Ba0.904Ca0.096)(Zr0.136Ti0.864)O3fu jin na mi tuan cu jie gou de duo yang xing ,he LaNiO3/Ptfu ge de dian ji de shi yong 。ding dian ji mian ji yu bao mo xing neng zhi jian de guan ji biao shi ,dang chen ji zai LaNi03/Ptfu ge de dian ji de La-doped BCZT(x= 0.0075)bao mo de Ptding dian ji mian ji gao da yao 7.079 mm2shi ,bao mo de chu neng mi du wei 0.7 J/cm3,xiao lv gao da yao 91.4%,bing ju ji chu neng xing neng hui sui zhao ding dian ji zhi liang de you hua de dao jin yi bu di gao 。(2)chen ji zai Ptde dian ji he LaNi03/Ptfu ge de dian ji shang BCLZT/PBZduo ceng bao mo jun wei chun de gai tai kuang jie gou 。LaNi03/Ptfu ge de dian ji de shi yong di gao le BCLZT/PBZduo ceng bao mo de jie dian xing neng he dian ka xiao ying 。dang wai jia dian chang wei 756kV/cmshi ,chen ji zai Ptde dian ji he LaNi03/Ptfu ge de dian ji shang BCLZT/PBZduo ceng bao mo zai shi wen chu de zui da △Tzhi fen bie wei 6.6Khe 20.4K。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自广西大学的何上恺,发表于刊物广西大学2019-10-14论文,是一篇关于锆钛酸钡钙论文,锆酸铅钡论文,复合薄膜论文,溶胶凝胶论文,能量储存论文,电卡效应论文,广西大学2019-10-14论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自广西大学2019-10-14论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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