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超细晶钛酸钡基储能陶瓷的性能与微观结构  
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【英文篇名】 Properties and microstructure of ultrafine-crystalline BaTiO_3-based energy storage ceramics
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【作者】 刘佰博; 王晓慧; 李龙土;
【英文作者】 LIU Bai-bo; WANG Xiao-hui; LI Long-tu; State Key Laboratory of New Ceramics and Fine Processing; Tsinghua University;
【作者单位】 清华大学新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室;
【文献出处】 工程科学学报 , Chinese Journal of Engineering, 编辑部邮箱 2017年 06期  
期刊荣誉：中文核心期刊要目总览  ASPT来源刊  中国期刊方阵  CJFD收录刊
【中文关键词】 储能陶瓷; 钛酸钡; 晶粒尺寸; 电滞回线; 芯-壳结构;
【英文关键词】 energy storage ceramics; barium titanate; grain size; hysteresis loop; core-shell structure;
【摘要】 利用水基化学包覆法在纳米钛酸钡粉体包覆氧化铝、二氧化硅和氧化锌等物质,并通过两段式烧结法制备了平均晶粒尺寸120 nm的超细晶钛酸钡基储能陶瓷.包覆层的存在抑制了晶粒生长和异常晶粒长大,同时将陶瓷的交流击穿场强大幅提高至150 kV·cm~(-1)以上,储能密度达到0.829 J·cm~(-3).电子能量损失谱显示,包覆掺杂的元素明显偏聚于陶瓷晶界,形成具有芯-壳结构的晶粒.而高温阻抗谱的测试和拟合结果则进一步解释了陶瓷性能改善的原因.虽然此超细晶陶瓷的储能密度并不十分突出,但其晶粒细小均匀、烧结温度低,因而可用于制备多层陶瓷电容器,从而大幅提高储能密度,这是常见的储能陶瓷无法实现的.
【英文摘要】 Al_2O_3,SiO_2 and ZnO were coated around nano-sized BaTiO_3 particles by means of aqueous chemical coating.Then,BaTiO_3-based energy storage ceramic material with average grain size of 120 nm was fabricated by the two-step sintering method.The coating layer can restrain grain growth and abnormal grain growth,and can enhance significantly the AC breakdown strength of the material to over 150 kV·cm~(-1),while providing energy density of 0.829 J·cm~(-3).Energy-dispersive spectroscopy proves the gathering of do...
【基金】 国家重点基础研究发展计划资助项目(2015CB654604); 国家自然科学基金创新研究群体项目(51221291);国家自然科学基金资助项目(51272123)
【更新日期】 2017-07-18
【分类号】 TQ174.1
【正文快照】 随着人们对环境的日益重视,新能源的开发与利用日益受到重视,其中电能已经开始广泛地运用于交通运输行业.除了获取方式,能源的储存与传输也十分重要[1].常见的电能的储存器件主要有二次电池、超级电容器、以及电介质电容器等,根据其不同的能量密度和功率密度,可以应用于不同的?

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