鐵電材料的存儲(chǔ)老化和儲(chǔ)能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-23 10:27
鐵電材料是一種非常重要的電介質(zhì)材料,不僅具有較高的介電常數(shù),還有顯著的熱釋電效應(yīng)和壓電效應(yīng),因此也被廣泛應(yīng)用于從日常生活到高端技術(shù)的多個(gè)領(lǐng)域。然而在實(shí)際的材料中往往會(huì)出現(xiàn)這樣或那樣的缺陷。其中氧化物材料中最常見的氧空位缺陷就會(huì)對(duì)鐵電材料的物理性質(zhì)和器件使用帶來顯著的時(shí)效影響。目前關(guān)于鐵電時(shí)效現(xiàn)象的研究都是基于在某種鐵電態(tài)下的放置對(duì)該鐵電態(tài)下的介電常數(shù)、電滯回線和電致應(yīng)變的影響。但是,關(guān)于某種鐵電態(tài)下的放置對(duì)其他鐵電態(tài)的影響和在鐵電相變循環(huán)過程中晶體結(jié)構(gòu)的演化的研究卻沒有報(bào)道。我們首次研究了在四方鐵電相放置一段時(shí)間前后的Ba(Ti0.99Mn0.01)O3材料的X射線衍射圖譜和拉曼光譜,并深入研究了該材料的電滯回線及鐵電疇在快速的鐵電-鐵電相變循環(huán)過程中的演化情況,揭示出了氧空位的分布對(duì)稱性對(duì)晶體結(jié)構(gòu)的影響,以及氧空位只能記憶和穩(wěn)定原始的電疇構(gòu)型,而對(duì)于其他鐵電相的鐵電疇卻沒有影響。此外,鐵電材料在近幾年內(nèi),也是具有高儲(chǔ)能密度和高可靠性電介質(zhì)儲(chǔ)能材料及器件領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。想要獲得高儲(chǔ)能密度的電介質(zhì),關(guān)鍵在于介質(zhì)材料必須兼具...
【文章來源】:南京郵電大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:57 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
鐵電體的電滯回線
圖 1.2 鈣鈦礦結(jié)構(gòu)單元多種多樣的,其中鐵電聚合物作為一種特殊的廣泛應(yīng)用。聚偏氟乙烯 (PVDF) 及其共聚物因及穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì),在眾多聚合物鐵電體中脫1]。F) 是偏氟乙烯單體通過一些自由基(如本體單的化學(xué)式結(jié)構(gòu),重復(fù)單元為-CH2-CF2-。在結(jié)子無法重新排列規(guī)整,因此 PVDF 中同時(shí)包含的碳原子形成了一定形狀的基礎(chǔ)骨架,空間排, , 和 相四種。具有 相的 PVDF 沒有極性
被釋放出來的一部分能量(閉合曲線所包圍的綠色區(qū)域部分),稱之為損耗能量密度,而損耗能量密度與儲(chǔ)能密度的總和則為充電能量密度。圖1.4 極化強(qiáng)度-電場強(qiáng)度回線儲(chǔ)能密度與充電能量密度的比值稱為充放電效率或儲(chǔ)能效率,它也是判斷電介質(zhì)儲(chǔ)能狀況的一個(gè)重要依據(jù),可以用如下公式表示: =JrecoJreco+ Jloss100% (1.3)儲(chǔ)能效率也相當(dāng)于電容器內(nèi)的能量轉(zhuǎn)換效率,然而能量不會(huì)完全以電能的形式放出,部分能量會(huì)轉(zhuǎn)化成熱能,這不但會(huì)浪費(fèi)能源,還有可能燒壞電容器。雖然介質(zhì)電容器功率密度極高,但其儲(chǔ)能密度較小[17-18],這嚴(yán)重阻礙了它在儲(chǔ)能方面的應(yīng)用,因此開發(fā)新型的高儲(chǔ)能密度介電材料是?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高性能BaTiO3/PVDF介電復(fù)合材料及其薄膜電容器應(yīng)用[J]. 黨宇,王瑤,鄧元,張燁,張傳玲,李茂. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2012(02)
碩士論文
[1]氧化石墨烯納米復(fù)合材料的制備及其性能的研究[D]. 彭展.河南大學(xué) 2013
[2]氧化石墨烯的功能化改性及應(yīng)用研究[D]. 王蓓娣.復(fù)旦大學(xué) 2012
本文編號(hào):3453020
【文章來源】:南京郵電大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:57 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
鐵電體的電滯回線
圖 1.2 鈣鈦礦結(jié)構(gòu)單元多種多樣的,其中鐵電聚合物作為一種特殊的廣泛應(yīng)用。聚偏氟乙烯 (PVDF) 及其共聚物因及穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì),在眾多聚合物鐵電體中脫1]。F) 是偏氟乙烯單體通過一些自由基(如本體單的化學(xué)式結(jié)構(gòu),重復(fù)單元為-CH2-CF2-。在結(jié)子無法重新排列規(guī)整,因此 PVDF 中同時(shí)包含的碳原子形成了一定形狀的基礎(chǔ)骨架,空間排, , 和 相四種。具有 相的 PVDF 沒有極性
被釋放出來的一部分能量(閉合曲線所包圍的綠色區(qū)域部分),稱之為損耗能量密度,而損耗能量密度與儲(chǔ)能密度的總和則為充電能量密度。圖1.4 極化強(qiáng)度-電場強(qiáng)度回線儲(chǔ)能密度與充電能量密度的比值稱為充放電效率或儲(chǔ)能效率,它也是判斷電介質(zhì)儲(chǔ)能狀況的一個(gè)重要依據(jù),可以用如下公式表示: =JrecoJreco+ Jloss100% (1.3)儲(chǔ)能效率也相當(dāng)于電容器內(nèi)的能量轉(zhuǎn)換效率,然而能量不會(huì)完全以電能的形式放出,部分能量會(huì)轉(zhuǎn)化成熱能,這不但會(huì)浪費(fèi)能源,還有可能燒壞電容器。雖然介質(zhì)電容器功率密度極高,但其儲(chǔ)能密度較小[17-18],這嚴(yán)重阻礙了它在儲(chǔ)能方面的應(yīng)用,因此開發(fā)新型的高儲(chǔ)能密度介電材料是?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高性能BaTiO3/PVDF介電復(fù)合材料及其薄膜電容器應(yīng)用[J]. 黨宇,王瑤,鄧元,張燁,張傳玲,李茂. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2012(02)
碩士論文
[1]氧化石墨烯納米復(fù)合材料的制備及其性能的研究[D]. 彭展.河南大學(xué) 2013
[2]氧化石墨烯的功能化改性及應(yīng)用研究[D]. 王蓓娣.復(fù)旦大學(xué) 2012
本文編號(hào):3453020
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