一种反铁电材料及其制备方法、薄膜电容器技术

技术编号:41273350 阅读:23 留言:0更新日期:2024-05-11 09:26
本发明专利技术提供了一种反铁电材料及其制备方法、薄膜电容器,该反铁电材料的化学式为Pb<subgt;1‑</subgt;<subgt;x</subgt;Sr<subgt;x</subgt;ZrO<subgt;3</subgt;,其中0.4≤x≤0.6;所述反铁电材料具有偶极子无序排列特征。本发明专利技术的技术方案的反铁电材料相界面附近的偶极子排列完全无序,这种混乱的偶极子排布能够有效降低反铁电PbZrO<subgt;3</subgt;的晶格畸变,减少缺陷密度,能够有效抑制漏电流和减小介电损耗,极大地提高薄膜的本征击穿场。采用该反铁电材料制备的薄膜电容器,具有更高的击穿场强(最高可达6.5MV/cm)、储能密度与效率,最大储能密度可达125J/cm<supgt;3</supgt;,效率为83%。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子器件,尤其涉及一种反铁电材料及其制备方法、薄膜电容器


技术介绍

1、反铁电材料是一种重要的电介质材料,在高能量密度电介质电容器,脉冲功率器件,电卡制冷等领域具有很好的应用前景。其中脉冲功率电容器广泛应用于激光、运输、矿业、能源回收、医疗和军事等领域。相比于其他储能装置,电介质电容器具有充放功率密度大(可达108w/kg),充放电速度快(~ns)、抗疲劳性能好(>106次循环)等优良特性。反铁电材料独特的电致相变特性使它在零电场下具有接近零的剩余极化、双电滞回线和大的饱和极化强度等特点。得益于独特的双电滞回线结构,早在上世纪60年代,反铁电材料就被提出适用于制备脉冲功率电容器。并且因为是固体介质的储能电容器,避免了漏液、爆炸的风险,更加安全耐用。然而受限于低的击穿场强与高的电滞损耗,反铁电材料的储能性能未被完全发掘,大多数反铁电电容器的储能密度小于100j/cm3。pbzro3作为反铁电的原型材料,在储能领域具有广泛的应用前景,但也受制于较低的击穿场强与电滞损耗。目前,人们主要通过畴结构调控,纳米晶结构,多层膜策略,引入第二相等手段本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种反铁电材料,其特征在于:其化学式为Pb1-xSrxZrO3,其中0.4≤x≤0.6;所述反铁电材料具有无序排列的偶极子结构。

2.如权利要求1所述的反铁电材料的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:

3.根据权利要求2所述的反铁电材料的制备方法,其特征在于:步骤S1中,所述球磨的时间为6-10h;步骤S2中,升温速度为3-8℃/min,保温烧结时间为4-6h;步骤S3中,升温到600-700℃进行加热排胶。

4.根据权利要求3所述的反铁电材料的制备方法,其特征在于:步骤S1中,所述球磨的时间为8h;步骤S2中,升温速度为5℃/min,保温烧结时间...

【技术特征摘要】

1.一种反铁电材料,其特征在于:其化学式为pb1-xsrxzro3,其中0.4≤x≤0.6;所述反铁电材料具有无序排列的偶极子结构。

2.如权利要求1所述的反铁电材料的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:

3.根据权利要求2所述的反铁电材料的制备方法,其特征在于:步骤s1中,所述球磨的时间为6-10h;步骤s2中,升温速度为3-8℃/min,保温烧结时间为4-6h;步骤s3中,升温到600-700℃进行加热排胶。

4.根据权利要求3所述的反铁电材料的制备方法,其特征在于:步骤s1中,所述球磨的时间为8h;步骤s2中,升温速度为5℃/min,...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈祖煌黎意杰司洋洋
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学深圳哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院
类型:发明
国别省市:

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