一种钆掺杂高储能弛豫反铁电铌酸钠基陶瓷材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种钆掺杂高储能弛豫反铁电铌酸钠基陶瓷材料及其制备方法和应用。所述钆掺杂高储能弛豫反铁电铌酸钠基陶瓷材料的化学组成为Na<subgt;1‑3x</subgt;Gd<subgt;x</subgt;NbO<subgt;3</subgt;；其中，0.04＜x＜0.12，优选为0.06≤x≤0.10，更优选为0.08。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于功能陶瓷，具体涉及一种钆掺杂高储能弛豫反铁电铌酸钠基陶瓷材料及其制备方法和应用。

技术介绍

1、随着能源需求的不断增加、化石燃料的持续消耗以及环境问题的不断升级，提高传统能源的利用效率、扩大新能源的使用范围和应用领域等已成为近年来研究人员越来越关注的热点问题。与其他储能材料相比，陶瓷电容器由于功率密度高、充放电速度快、循环稳定性好等优点，在现代电力和电子系统中发挥着极其重要的作用。

2、反铁电陶瓷电容器是目前最有应用前景的陶瓷电容器之一，其具有剩余极化强度低、饱和极化强度大以及击穿场强高等优点。然而，目前主流的反铁电陶瓷电容器均含有大量的铅，对生态环境以及人体健康造成了威胁。因此，需要开发具有高储能性能和快速放电性能的无铅陶瓷电容器。nanbo3(nn)在室温下是典型的无铅反铁电陶瓷，因其丰富的相结构、较大的饱和极化强度以及较小的密度，被认为是具有潜力的介质储能材料。然而，未改性的铌酸钠陶瓷存在剩余极化强度大、击穿场强低等缺点。因此，如何提高铌酸钠基陶瓷材料的储能特性成为了近年来的研究热点。

3、目前，大量的工作集中于本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种钆掺杂高储能弛豫反铁电铌酸钠基陶瓷材料，其特征在于，所述钆掺杂高储能弛豫反铁电铌酸钠基陶瓷材料的化学组成为Na1-3xGdxNbO3；其中，0.04＜x＜0.12，优选为0.06≤x≤0.10，更优选为0.08。

2.根据权利要求1所述的钆掺杂高储能弛豫反铁电铌酸钠基陶瓷材料，其特征在于，所述钆掺杂高储能弛豫反铁电铌酸钠基陶瓷材料的击穿电场为371～582kV/cm，储能密度为2.16～6.77J/cm3，储能效率为32.8～83.8％；

3.一种权利要求1或2所述的钆掺杂高储能弛豫反铁电铌酸钠基陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：<...

【技术特征摘要】

1.一种钆掺杂高储能弛豫反铁电铌酸钠基陶瓷材料，其特征在于，所述钆掺杂高储能弛豫反铁电铌酸钠基陶瓷材料的化学组成为na1-3xgdxnbo3；其中，0.04＜x＜0.12，优选为0.06≤x≤0.10，更优选为0.08。

2.根据权利要求1所述的钆掺杂高储能弛豫反铁电铌酸钠基陶瓷材料，其特征在于，所述钆掺杂高储能弛豫反铁电铌酸钠基陶瓷材料的击穿电场为371～582kv/cm，储能密度为2.16～6.77j/cm3，储能效率为32.8～83.8％；

3.一种权利要求1或2所述的钆掺杂高储能弛豫反铁电铌酸钠基陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述碳酸钠、五氧化二铌、氧化钆原料采用电子天平进行称量，称量精确至0.001g；其中，碳酸钠纯度为99.8％，五氧化二铌纯度为99.93％、氧化钆纯度为99.99％。

5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，所述原料混合的方式为湿法球磨混合；球磨介质为氧化锆球、氧化锆柱和无水乙醇，优选氧化锆球粒径为6mm，氧化锆柱尺寸为直径10mm×...

【专利技术属性】
技术研发人员：王根水，吕重谦，刘振，郭少波，
申请(专利权)人：中国科学院上海硅酸盐研究所，
类型：发明
国别省市：