钇掺杂铌酸银陶瓷

高储能密度无铅介电

通过钇掺杂优化晶粒均匀性和相变温度，在不含铅的反铁电陶瓷中实现储能密度与效率的同步提升。

Yajie, Hu · Du, Jinghua · 赵烨 · Lu, Chunxiao · 李永 · 王修才 · 郝喜红

Journal of Alloys and Compounds 2025

参数信息

储能密度

4 J/cm³

储能效率

52.3 %

储能密度变化率 (30–130 °C)

≤2 %

效率变化率 (30–130 °C)

≤8 %

储能密度变化率 (1–100 Hz)

<20 %

效率变化率 (1–100 Hz)

<4 %

技术优势

储能密度翻近一倍

掺杂使储能密度从 2.15 J/cm³ 提高到 4 J/cm³，效率也由 39% 提升至 52.3%。

温度波动下几乎不衰减

在 30–130 °C 范围内，储能密度变化不超过 2%，效率变化不超过 8%，适合严苛热环境。

频率变化下保持稳定

在 1–100 Hz 频率范围内，储能密度变化小于 20%，效率变化小于 4%，有利于实际脉冲应用。

击穿电场提升

均匀晶粒结构使击穿电场强度得以提升，从而允许在更高电场下工作，实现高储能。

应用场景

• 介电储能电容器：提供高储能密度与效率的无铅介质层，替代含铅陶瓷。
• 脉冲功率系统：快速充放电能力满足脉冲系统对瞬时高功率的需求。
• 高功率电子器件：高击穿电场和稳定性适合高功率电子中的储能元件。
• 多层陶瓷电容器：陶瓷粉体或烧结片可直接用于制备高储能密度 MLCC。