编号：CYYJ04439
篇名： K+掺杂对锆酸铅基陶瓷介电与储能性能的影响
作者： 杨天赐1；孟祥俊1；焦安德1；赵烨1；郭昱2；李雍1
关键词： K+掺杂; 反铁电陶瓷; 介电性能; 储能性能;
机构：1.轻稀土资源全周期绿色高效开发利用教育部重点实验室内蒙古科技大学2.中国北方稀土(集团)高科技股份有限公司
摘要： 作为电力电子系统的核心无源元件，直流支撑电容对其介质材料提出了高介电可调性与高储能密度的双重需求，如何协同提升这两种性能已成为当前面临的重大挑战。通过流延法制备一系列K+掺杂的(Pb0.88-0.5xLa0.07Na0.03Kx)(Zr0.88Ti0.12)O3(简称Kx，x=0、0.02、0.04、0.06和0.08)反铁电陶瓷，研究了K+掺杂对其相结构、微观结构、介电性能及储能性能的影响规律。当K+掺杂量为0.04 mol时，陶瓷的介电常数为1 050，介电调谐率为95%，在室温及130 kV·cm-1条件下，可释放储能密度和效率分别达到2.94 J·cm-3和81.93%。同时，该材料在室温 ～ 125 ℃温度范围内储能密度变化率小于15%。因此，K+掺杂可有效提升PZ基陶瓷的介电和储能特性，为直流支撑电容介质材料的设计提供参考。