發(fā)布時間：2025-02-06 14:41

　　雖然風能、太陽能、潮汐能等新能源被轉(zhuǎn)化為電能緩解了能源危機,但電能儲存技術(shù)問題一直沒有解決。電容器是電能存儲的核心單元,傳統(tǒng)電容器因為其體積大,儲能密度低且損耗大已經(jīng)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(shù)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(zhì)薄膜鈦酸鍶鋇和鈮酸鉍鋅。鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的鈦酸鍶鋇Ba_0.5Sr_0.5TiO₃（BST）和焦綠石結(jié)構(gòu)的鈮酸鉍鋅Bi_1.5ZnNb_1.5O₇（BZN）介質(zhì)薄膜材料都具有介電常數(shù)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(zhì)薄膜和BZN介質(zhì)薄膜時,研究了不同退火溫度對BST的結(jié)構(gòu)與性能的影響和前驅(qū)液pH值對BZN的結(jié)構(gòu)與性能的影響,建立了材料組分、晶體結(jié)構(gòu)、介電性能、儲能密度與透過率之間的聯(lián)系。主要研究內(nèi)容和結(jié)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(zhì)薄膜,解釋了溶...

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

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(guān)于無鉛電介質(zhì)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�？苫謴湍芰棵芏葹�0.17J/cm3，介質(zhì)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(xiàn)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(shè)想出來的，隨后經(jīng)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(jié)構(gòu)。晶體是由不同原子組成的晶胞結(jié)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(zhì)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(zhì)樣品在極化和電導過程中儲存電荷的能力。介電常數(shù)還可以體現(xiàn)電介質(zhì)在電場下的極化參數(shù)，所以對電介質(zhì)樣品進行介電性能的測試，分析樣品產(chǎn)生正切損耗對表征樣品的質(zhì)量非常重要。正切損耗可以反映出電介質(zhì)的正切損耗，是電介質(zhì)在單位時間內(nèi)每單位體積中將電能轉(zhuǎn)....

本文編號：4030521