Li2CO3掺杂BST的制备及复合薄片的能量收集研究

将水基流延技术与低温烧结陶瓷技术相结合，用于BST挠曲电陶瓷的研制和能量的收集。为了降低BST的烧结温度，在BST水基流延浆料中添加了质量分数1%～4%的Li₂CO₃,将浆料流延成薄片后进行烧结。研究了Li₂CO₃掺杂量对烧结温度的影响以及BST薄片厚度对材料电性能的影响。实验结果表明，适量的Li₂CO₃掺杂能够将BST的烧结温度降低约250℃。在烧结后的薄片两面涂上银电极和适当厚度的PDMS,得到“三明治结构”的BST复合薄片，用于介电、挠曲电测试和能量收集实验。当Li₂CO₃掺杂量为质量分数2%时，300μm厚的BST复合薄片在1100℃烧结后介电性能最优，其介电常数为3200,介质损耗为0.05。而200μm厚的复合薄片表现出最高的横向挠曲电系数，达到0.24μC/m。此外，40μm厚的复合薄片表现出最好的电流输出能力，达到1.2 nA。