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《纳米材料和生物结构文摘》第 17 卷，第 4 期，2022 年 10 月 - 12 月，第 1431-1440 页增强了介电性能和能量存储

《纳米材料和生物结构文摘》第 17 卷，第 4 期，2022 年 10 月 -12 月，第 134 页。 1431-1440 增强 BaZr 1-x Ti x O 3 无铅陶瓷的介电和储能性能 A. Ahmad a 、S. Uddin b,c 、MF Nasir a 、G. Dad c 、A. Zaman a,* 、V. Tirth d,ea 物理系，里法国际大学，伊斯兰堡 44000，巴基斯坦 b 物理系，政府学院海亚塔巴德，白沙瓦 25000，巴基斯坦 c 物理系，库尔塔巴科学与信息技术大学，白沙瓦 25000，巴基斯坦 d 机械工程系，工程学院，哈立德国王大学，阿卜哈 61421，阿西尔，沙特阿拉伯王国 e 先进材料科学研究中心（RCAMS），哈立德国王大学古拉格，阿卜哈 61413，阿西尔，邮政信箱号 9004，沙特阿拉伯王国 铁电 BaZr 1-x Ti x O 3 (0 ≤ x ≤ 8) 陶瓷组合物采用固相反应法合成。该材料在空气中以 1250 °C 煅烧。在这项工作中，我们研究了室温下 BaZr 1-x Ti x O 3 的铁电、储能和微波介电性能。XRD 谱表明 BaZr 1-x Ti x O 3 组合物具有钙钛矿结构，空间群为 Pm-3m。SEM 形貌表明晶界数量的增加导致极化增加。通过改变电场（范围）和陶瓷材料的成分，从 (PE) 环路计算出储能性能。已经观察到相对介电常数随温度的增加而增加。据报道，存储能量密度 (W rec ) 为 0.043 J/cm 3 ，而效率 (ɳ) 在室温下为 57%，在含量 (x=0.06) 下为 40 kv/cm。钛酸钡锆 (BZT) 将成为储能装置的绝佳候选材料。 (2022 年 9 月 15 日收到；2022 年 12 月 9 日接受) 关键词：BaZr 1-x Ti x O 3 钙钛矿、固态路线、铁电、储能、无铅 1. 简介如今，任何人都面临着任何类型能源的危机，他们对能源资源的需求日益增加。在未来三十年，这些需求在世界范围内应该翻一番 [1]。由于大量使用，自然资源煤炭、石油和天然气将几乎耗尽。这还会造成污染、温室效应、气溶胶、酸雨和全球变暖 [2, 3]？需要寻找可再生能源，并储存这些可再生能源，这是一个问题[4]这些可再生能源本质上都是电能，因此需要储存它[5]在过去的几十年里，双极电容器以及高能量存储密度是目前可用的储能设备中最好的选择，即电池、双极电容器、燃料电池和超级电容器[6-8]。电介质具有高能量存储（ES）材料，因为它们具有相对较大的可释放能量密度（W rec）、高效率（η），以及适当的电场击穿强度（BDS）[9]。介电电容器的能量密度可以通过方程曲线下的面积计算，Wrec = ∫ 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃 𝑝𝑝 𝑟𝑟 𝑝𝑝 𝑖𝑖 (1)