Enhanced energy storage and discharge-charge performance by changing glass phase content in potassium sodium niobate glass-ceramics
Enhanced energy storage and discharge-charge performance by changing glass phase content in potassium sodium niobate glass-ceramics
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通过改变铌酸钾钠玻璃陶瓷中的玻璃相含量增强储能和充放电性能
DOI：
10.1016/j.ceramint.2020.01.175
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发表时间：
2020-06
影响因子：
5.2
通讯作者：
Liu Gang
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Du Xinyi;Pu Yongping;Peng Xin;Li Run;Zhang Qianwen;Chen Min;Liu Gang
采用传统熔融法制备了x = 0.10、0.15、0.20、0.25的（1-x） (k20 - na20 - 2nb (2)O(5))-x （2BaO-Nb2O5-2SiO(2)）微晶玻璃。XRD和微观结构分析表明，所有微晶玻璃均结晶为均匀的Na0.9K0.1NbO3和K-2(NbO)(2)（Si4O12）铁电晶相。增加x有利于形成具有钨青铜结构的Ba2NaNb5O15相。拉曼和复阻抗数据证实，当x = 0.15时，Ba 2 +/-的引入修复了玻璃网络的破坏，使载流子迁移变得困难。因此，由于高聚合度（DOP）的玻璃网络结构，x = 0.15的玻璃陶瓷样品在820 kV/cm下的最大计算储能密度为2.32 J/cm(3)。此外，还进行了脉冲充放电试验，以评估实际储能性能。
(1-x) (K2O-Na2O-2Nb(2)O(5))-x (2BaO-Nb2O5-2SiO(2)) glass-ceramics with x = 0.10, 0.15, 0.20, 0.25 have been successfully prepared by traditional melting method. XRD and microstructure analysis demonstrate that all glass-ceramics are crystallized into uniform Na0.9K0.1NbO3 and K-2(NbO)(2)(Si4O12) ferroelectric crystalline phase. Increasing x promotes the formation of Ba2NaNb5O15 phase with a tungsten bronze structure. Raman and complex impedance data confirmed that Ba 2 +/- is introduced to repair the disruption of the glass network and make carrier migration difficult when x = 0.15. Thus, the x = 0.15 glass-ceramic sample possesses a maximum calculated energy storage density of 2.32 J/cm(3) under 820 kV/cm because of a high degree of polymerization (DOP) glass network structure. Moreover, the pulsed discharge-charge tests are carried out to evaluate actual energy storage performance.
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