先進介電儲能材料

先進介電儲能材料 通過陳國華老師的先進介電儲能材料講座使我知道了鐵電材料的特殊電學 性能意味著它廣闊的應用前景，其電子元件有著集成度高、能耗小、響應速度快 等眾多優(yōu)點。儲能用鐵電介質材料是鐵電材料中重要的一類，可以用作脈沖功率 技術設備主體部分的高功率脈沖電源，為脈沖功率裝置的負載提供電磁能量。脈 沖功率技術的能量儲存方式， 主要有機械能儲能、 電容器儲能、 電化學儲能三種。 相對于其它儲能器件，電容器儲能因為具有儲能密度高、能量釋放速度快、可靠 性高、安全性高、價格低廉以及較易實現(xiàn)輕量化和小型化等優(yōu)點，因此成為現(xiàn)在 高功率脈沖電源中應用最廣的儲能器件之一。 目前正在研發(fā)的儲能用鐵電介質材料主要有以下幾種： 1.BaTiO3 基陶瓷。 以 BaTiO3 陶瓷為代表的鐵電體具有較高的介電常數(shù)，是制造鐵電陶瓷電容器的基 礎材料，也是目前國內外應用最廣泛的電子陶瓷材料之一。在介電層厚度確定的 情況下， 材料的介電常數(shù)越高， 電容器的比電容越大， 越易于實現(xiàn)器件的小型化。 2.SrTiO3基陶瓷。SrTiO3基陶瓷具有高介電常數(shù)，低介電損耗和穩(wěn)定的溫度、頻 率和電壓特性，是用于制備大容量陶瓷晶界層電容器的理想材料，具有吸收高達 1000?3000 A/cm2這樣的電涌的能力，所以該材料兼有大容量電容器和壓敏電阻 器的功能。在SrTiO3-m ( Bi2O3 ? nTiO2)系陶瓷基礎上加入 BaTiO3等燒制而成 的新型材料，具有介電常數(shù)大，介質損耗小，擊穿場強高的特點。 3.TiO2 陶瓷。 TiO2陶瓷具有高達350 kV/cm的耐擊穿強度和較高介電常數(shù)(?110),從而具有 可觀的儲能密度，并支持幾百次的充放電。 問題： 1. 先進的儲能材料有哪些？ 2. 電容器儲能與電池儲能的優(yōu)缺點各是什么？ 3. 反鐵電材料的儲能原理是什么？ 韋振明 2015 年 7 月 4 日星期六