铁电材料的存储老化和储能研究

发布时间：2021-10-23 10:27

　　铁电材料是一种非常重要的电介质材料,不仅具有较高的介电常数,还有显著的热释电效应和压电效应,因此也被广泛应用于从日常生活到高端技术的多个领域。然而在实际的材料中往往会出现这样或那样的缺陷。其中氧化物材料中最常见的氧空位缺陷就会对铁电材料的物理性质和器件使用带来显著的时效影响。目前关于铁电时效现象的研究都是基于在某种铁电态下的放置对该铁电态下的介电常数、电滞回线和电致应变的影响。但是,关于某种铁电态下的放置对其他铁电态的影响和在铁电相变循环过程中晶体结构的演化的研究却没有报道。我们首次研究了在四方铁电相放置一段时间前后的Ba(Ti_0.99Mn_0.01)O₃材料的X射线衍射图谱和拉曼光谱,并深入研究了该材料的电滞回线及铁电畴在快速的铁电-铁电相变循环过程中的演化情况,揭示出了氧空位的分布对称性对晶体结构的影响,以及氧空位只能记忆和稳定原始的电畴构型,而对于其他铁电相的铁电畴却没有影响。此外,铁电材料在近几年内,也是具有高储能密度和高可靠性电介质储能材料及器件领域的研究热点。想要获得高储能密度的电介质,关键在于介质材料必须兼具... 

【文章来源】：南京邮电大学江苏省

【文章页数】：57 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

铁电体的电滞回线

图 1.2 钙钛矿结构单元多种多样的，其中铁电聚合物作为一种特殊的广泛应用。聚偏氟乙烯 (PVDF) 及其共聚物因及稳定的化学性质，在众多聚合物铁电体中脱1]。F) 是偏氟乙烯单体通过一些自由基（如本体单的化学式结构，重复单元为-CH2-CF2-。在结子无法重新排列规整，因此 PVDF 中同时包含的碳原子形成了一定形状的基础骨架，空间排， ， 和 相四种。具有 相的 PVDF 没有极性

被释放出来的一部分能量（闭合曲线所包围的绿色区域部分），称之为损耗能量密度，而损耗能量密度与储能密度的总和则为充电能量密度。图1.4 极化强度-电场强度回线储能密度与充电能量密度的比值称为充放电效率或储能效率，它也是判断电介质储能状况的一个重要依据，可以用如下公式表示： =JrecoJreco+ Jloss100% （1.3）储能效率也相当于电容器内的能量转换效率，然而能量不会完全以电能的形式放出，部分能量会转化成热能，这不但会浪费能源，还有可能烧坏电容器。虽然介质电容器功率密度极高，但其储能密度较小[17-18]，这严重阻碍了它在储能方面的应用，因此开发新型的高储能密度介电材料是?

【参考文献】：
期刊论文
[1]高性能BaTiO3/PVDF介电复合材料及其薄膜电容器应用[J]. 党宇,王瑶,邓元,张烨,张传玲,李茂.  复合材料学报. 2012(02)

硕士论文
[1]氧化石墨烯纳米复合材料的制备及其性能的研究[D]. 彭展.河南大学 2013
[2]氧化石墨烯的功能化改性及应用研究[D]. 王蓓娣.复旦大学 2012



本文编号：3453020