雖然風能、太陽能、潮汐能等新能源被轉化為電能緩解了能源危機,但電能儲存技術問題一直沒有解決。電容器是電能存儲的核心單元,傳統電容器因為其體積大,儲能密度低且損耗大已經嚴重阻礙了上述行業(yè)的發(fā)展。高儲能密度薄膜電容器中介電薄膜材料介電常數大、損耗較低且擊穿電壓高,可以使儲能電容器體積更小,儲能密度更大且使用壽命更長。本文通過溶膠-凝膠法制得了兩種可用于薄膜電容器中的介質薄膜鈦酸鍶鋇和鈮酸鉍鋅。鈣鈦礦結構的鈦酸鍶鋇Ba_0.5Sr_0.5TiO₃（BST）和焦綠石結構的鈮酸鉍鋅Bi_1.5ZnNb_1.5O₇（BZN）介質薄膜材料都具有介電常數高、正切損耗低、儲能密度大和透光率高等優(yōu)點。在制備BST介質薄膜和BZN介質薄膜時,研究了不同退火溫度對BST的結構與性能的影響和前驅液pH值對BZN的結構與性能的影響,建立了材料組分、晶體結構、介電性能、儲能密度與透過率之間的聯系。主要研究內容和結果如下:（1）采用改進的溶膠-凝膠法在FTO玻璃基底上制備了BST介質薄膜,解釋了溶...

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圖1-1(a)復合顆粒的制備流程示意圖(b)BT@BN復合顆粒TEM照片

中北大學學位論文6此開發(fā)環(huán)保材料作為鉛基弛豫鐵電材料的替代品成為主流研究趨勢。目前很多科研人員都在做關于無鉛電介質儲能材料的研究，并且在這方面已取得了很大的進展[16,18,26]。中國科學院的羅遂斌等人將BNNS（氮化硼納米片）與BT（鈦酸鋇）納米顆粒的分散液進行混合和抽濾后，....

圖1-3不同摻雜比例復合材料的儲能密度Fig.1-3Energystoragedensityofcompositeswithdifferentdopingratios

中北大學學位論文9了室溫擊穿場強和能量密度。可恢復能量密度為0.17J/cm3，介質擊穿強度高達150KV/cm。研究證明BST陶瓷有一定的能量密度，這些可能是未來電容器應用的強有力的候選材料[1]。1.3.2BZN材料儲能的研究現狀西安科技大學的LiHe等人通過摻雜Bi1.5Z....

圖2-5XRD立式測角儀Fig.2-5XRDverticalgoniometer

中北大學學位論文262.4薄膜性能測試2.4.1XRDXRD（diffractionofx-rays）即X射線衍射，最早是由19世紀德國物理學家勞厄（M.vonLaue）設想出來的，隨后經過英國物理學家布拉格父子大量實驗驗證，才廣泛用于檢測晶體結構。晶體是由不同原子組成的晶胞結合....

圖2-7介電性能測試原理(a)真空介電性能測試(b)電介質介電性能測試Fig.2-7Dielectricpropertytestprinciple(a)Vacuumdielectricpropertytest

中北大學學位論文28切損耗可以表征電介質樣品在極化和電導過程中儲存電荷的能力。介電常數還可以體現電介質在電場下的極化參數，所以對電介質樣品進行介電性能的測試，分析樣品產生正切損耗對表征樣品的質量非常重要。正切損耗可以反映出電介質的正切損耗，是電介質在單位時間內每單位體積中將電能轉....

本文編號：4030521