一种具有超高储能效率的KNN基无铅铁电储能陶瓷材料及其制备方法技术

一种具有超高储能效率的KNN基无铅铁电储能陶瓷材料及其制备方法，它涉及无铅铁电储能陶瓷材料及其制备方法，它是要解决现有的高储能效率铁电储能陶瓷储能效率低、能源利用率低的技术问题。本材料为(1

【技术实现步骤摘要】
一种具有超高储能效率的KNN基无铅铁电储能陶瓷材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及电介质储能材料领域。

技术介绍

[0002]铁电储能陶瓷是通过将电介质极化，使其电极表面聚集大量电荷，从而形成电场以达到储能的目的。因为电场的形成没有发生化学反应，能量的积累过程也没有物质的扩散，所以铁电储能陶瓷的充放电速度极快。此外，全固态结构的铁电储能陶瓷相比于电池和电化学电容器而言，不会出现漏液、着火、爆炸等安全隐患，更加安全可靠。铁电储能陶瓷因其具有超高的功率密度、快速充放电能力、优异的机械和热性能、显著的抗疲劳性和安全性，在功率器件、医疗以及军事等领域都有广泛应用，日益成为科研工作者们研究的热点。
[0003]公开号为CN202010875278.9的中国专利《一种BNT基储能陶瓷材料及其制备方法与应用》公开了一种BNT基储能陶瓷材料及其制备方法。该专利技术公开了一种BNT基储能陶瓷材料及其制备方法与应用,其组分为(Bi
0.5
Na
0.5
Ti
0.95
Al
>0.025
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有超高储能效率的KNN基无铅铁电储能陶瓷材料，其特征在于该陶瓷材料的化学表达式为：(1
‑
x)[0.88K
0.5
Na
0.5
NbO3‑
0.12Bi(Ni
2/3
Ta
1/3
)O3]
‑
xBi
0.5
Na
0.5
TiO3，其中x＝0.20～0.25。2.制备权利要求1所述的一种具有超高储能效率的KNN基无铅铁电储能陶瓷材料的方法，其特征在于该方法按以下步骤进行：一、按KNN基无铅铁电储能陶瓷的化学计量比称取K2CO3、Na2CO3、Nb2O5、Bi2O3、NiO、Ta2O5和TiO2，其中KNN基无铅铁电储能陶瓷的化学式为(1
‑
x)[0.88K
0.5
Na
0.5
NbO3‑
0.12Bi(Ni
2/3
Ta
1/3
)O3]
‑
xBi
0.5
Na
0.5
TiO3，x＝0.20～0.25；然后将称好的原料放入球磨罐中湿法球磨；球磨完成后烘干，再放入球磨罐中干法球磨，得到混合粉末；二、将混合粉末放入氧化铝坩埚中，再将坩埚放在箱式炉中进行预烧，得到预烧粉；三、向预烧粉中加入MnO2作为烧结助剂，混合均匀后放入球磨罐中湿法球磨；球磨完成后烘干，再放入球磨罐中干法球磨，得到粗材料粉末；四、向粗材料粉末中滴加聚乙烯醇缩丁醛酯溶液，研磨均匀、过筛、压片，得到块状坯体；五、将块状坯体放入箱式炉中，升温至500～550℃保持4～5h进行排胶，得到排胶坯体；六、将排胶坯体放入管式炉中，在空气气氛下，将管式炉以4～6℃/min的速率升温至980～1000℃，然后以1～2℃/min...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈俊荣，王可仰，黄琳，邓楠栋，程康悦，姚嘉，赵东鹏，李均，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：