【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及弛豫铁电陶瓷电介质储能材料领域，具体涉及一种具有优异储能性能的钙钛矿两相复合弛豫铁电陶瓷及其制备方法。
技术介绍
1、能源存储技术在可持续性和能源转型背景下至关重要，特别是对高性能电介质储能材料的需求。随着太阳能和风能等可再生能源的整合，开发高效、高密度储能技术变得迫切。传统能源储存如锂离子电池在能量释放速率、寿命和环境稳定性方面受限。介电储能电容器虽充放电速度快、功率密度高，但能量密度低及存储效率低。弛豫铁电介电陶瓷材料在同时获得高能量密度和高存储效率特性表现出巨大潜力。
2、弛豫铁电介电陶瓷材料的开发符合节能减排和可持续发展目标。它们有助于提高能源利用效率和新型智能电网技术。在电力电子、混合动力车辆和脉冲功率应用中，这些材料能显著提升能源效率和系统性能。因此，它们是应对能源存储挑战和推动未来能源技术革新的关键材料。然而现有技术中的弛豫铁电陶瓷击穿场强低、储能密度低，高电场下效率低。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是弛豫铁电陶瓷击穿场强低、储能密度低，高电场下效率低，因此提供一种具有优异电介质储能性能的钙钛矿两相复合弛豫铁电陶瓷及其制备方法。本专利技术通过在钙钛矿结构的a位引入离子半径差异较大且含量比例适宜的几种元素，如ba2+na+bi3+cd2+由此产生相分离形成适宜比例的钙钛矿两相复合结构。结果显示，这种结构在不降低极化强度的前提下，提升了陶瓷材料的击穿强度。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
<...【技术保护点】
1.一种具有优异电介质储能性能的钙钛矿两相复合弛豫铁电陶瓷，其特征在于，其化学组分为(1-x-y)Bi0.5Na0.5TiO3-yBaTiO3-xCdZrO3，0.05≤x≤0.15，0.2≤y≤0.5。
2.根据权利要求1所述的钙钛矿两相复合弛豫铁电陶瓷，其特征在于，0.1≤x≤0.15，0.3≤y≤0.5。
3.根据权利要求1所述的弛豫铁电陶瓷，其特征在于，所述钙钛矿两相复合弛豫铁电陶瓷的XRD谱图中，所有钙钛矿特征峰均具有两个衍射峰。
4.根据权利要求1所述的弛豫铁电陶瓷，其特征在于，所述钙钛矿两相复合弛豫铁电陶瓷的晶粒尺寸在0.58-4.16μm。
5.一种如权利要求1-4中任一项所述的弛豫铁电陶瓷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，S1所述有机溶剂为乙醇，S1中所述一次球磨、S3中所述二次球磨的条件各自独立地包括：球磨时间为12-16h，转速为300-500rpm。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，S2中所述煅烧的条件包括：温度为700
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，S4中所述粘结剂为质量分数为3％-5％的聚乙烯醇水溶液，粘结剂与所述经二次球磨并烘干后得到的粉末的质量比为1:5-15。
9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，S4中所述过筛选用的是300目-400目的筛网。
10.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，S5中所述排胶的条件包括：温度为500-600℃，时间为2-3h，升温速率为3-5℃/min；S5中所述烧结的条件包括：温度为1000-1200℃，时间为2-3h，升温速率为3-5℃/min。
...【技术特征摘要】
1.一种具有优异电介质储能性能的钙钛矿两相复合弛豫铁电陶瓷，其特征在于，其化学组分为(1-x-y)bi0.5na0.5tio3-ybatio3-xcdzro3，0.05≤x≤0.15，0.2≤y≤0.5。
2.根据权利要求1所述的钙钛矿两相复合弛豫铁电陶瓷，其特征在于，0.1≤x≤0.15，0.3≤y≤0.5。
3.根据权利要求1所述的弛豫铁电陶瓷，其特征在于，所述钙钛矿两相复合弛豫铁电陶瓷的xrd谱图中，所有钙钛矿特征峰均具有两个衍射峰。
4.根据权利要求1所述的弛豫铁电陶瓷，其特征在于，所述钙钛矿两相复合弛豫铁电陶瓷的晶粒尺寸在0.58-4.16μm。
5.一种如权利要求1-4中任一项所述的弛豫铁电陶瓷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，s1所述有机溶剂为乙醇...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘辉，熊心，孙正，姚永豪，陈骏，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：
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