| Re2O3 (Re=Pr, Nd)掺杂SrTiO3陶瓷的结构与储能特性 |
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| 引用本文： | 沈宗洋,胡其国,李月明,王竹梅,骆雯琴,洪 燕,谢志翔,洪 璐.Re2O3 (Re=Pr, Nd)掺杂SrTiO3陶瓷的结构与储能特性[J].稀有金属材料与工程,2014,43(7):1671-1675. |
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| 作者姓名： | 沈宗洋 胡其国 李月明 王竹梅 骆雯琴 洪 燕 谢志翔 洪 璐 |
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| 作者单位： | 景德镇陶瓷学院 江西省先进陶瓷材料重点实验室，江西 景德镇 333403 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(51102121, 51262011)；江西省自然科学基金(20114BAB216020)；景德镇陶瓷学院博士科研启动项目(006000345) |
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| 摘 要： | 采用固相法制备了稀土氧化物Re2O3(Re=Pr,Nd)掺杂SrTiO3陶瓷,其化学式为Re0.02Sr0.97(VSr)0.01]TiO3(Re0.02Sr0.97TiO3:Re-STO,Re=Pr,Nd)。XRD分析结果表明,Re-STO陶瓷具有与纯SrTiO3(STO)陶瓷类似的单一立方钙钛矿结构。SEM分析发现Re-STO陶瓷的晶粒尺寸分布很不均匀,大晶粒在10μm左右,而小晶粒只有1μm左右,小晶粒填充在由大晶粒形成的晶界或三角晶界处。采用HP4294精密阻抗分析仪、JJC9906-A介电强度测试仪以及FMRL偏压测试系统测试了Re-STO陶瓷的介电性能,并评价了其储能特性。结果表明:在最佳烧成温度1350℃制备的Re-STO陶瓷在1 kHz下的相对介电常数(Pr-STO:εr=1860;Nd-STO:εr=1670)是纯STO陶瓷的(εr=300)5倍以上,而介电损耗则保持在0.03(1 kHz)以下;Re-STO陶瓷具有较高的击穿强度Eb>15 kV/mm;在本研究的偏压测试条件范围内,Re-STO陶瓷的εr变化均在±12%以内,其储能密度与偏压则符合二次抛物线关系。因此Re-STO陶瓷可近似认为是线性电介质,是中高压固态储能介质材料理想的候选体系。本研究还对Re-STO陶瓷的相结构、微观结构以及可能的缺陷结构与其介电性能、储能特性之间的关系进行了讨论。
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| 关 键 词： | 钛酸锶 稀土掺杂 缺陷结构 高压电容器 储能陶瓷 |
| 收稿时间： | 2013/7/28 0:00:00 |
Structure and Energy Storage Characteristics of Re2O3(Re=Pr, Nd)-Doped SrTiO3 Ceramics |
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| Shen Zongyang,Hu Qiguo,Li Yueming,Wang Zhumei,Luo Wenqin,Hong Yan,Xie Zhixiang and Hong Lu.Structure and Energy Storage Characteristics of Re2O3(Re=Pr, Nd)-Doped SrTiO3 Ceramics[J].Rare Metal Materials and Engineering,2014,43(7):1671-1675. |
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| Authors: | Shen Zongyang Hu Qiguo Li Yueming Wang Zhumei Luo Wenqin Hong Yan Xie Zhixiang and Hong Lu |
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| Affiliation: | Jiangxi Key Laboratory of Advanced Ceramic Materials, Jingdezhen Ceramic Institute, Jingdezhen 333403, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | strontium titanate rare earth doping defect structure high voltage capacitor energy storage ceramics |
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