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Journal of Materials Science: Materials in Electronics

Erschienen in:

09.07.2020

Dielectric temperature stability and energy storage performance of B-site Sn⁴⁺-doped BNKBST ceramics

verfasst von: Guangzhi Dong, Huiqing Fan, Yuxin Jia, Huan Liu

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 16/2020

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Abstract

The 0.65Bi_0.5Na_0.25K_0.25TiO₃–0.35Bi_0.2Sr_0.7Ti_1−xSn_xO₃ (BNKBST-xSn) ceramics were synthesized via a solid-phase reactive sintering technique. The effects of doping Sn⁴⁺ ions on the energy storage, dielectric, ferroelectric properties and microstructure characteristics for BNKBST ceramics were systematically studied. Remarkably, BNKBST-0.02Sn exhibits a superior dielectric temperature stability, manifested as the change rate for dielectric constant ∆ε/ε_150°C is smaller than 15% during a very wide temperature range of 30–400 °C. In addition, BNKBST-0.02Sn ceramic achieves a high energy storage density W_rec = 0.81 J/cm³ (under the electric field 80 kV/cm) with an outstanding energy storage efficiency 89.5%, which make it reasonable to be applied in dielectric capacitors due to its excellent dielectric thermal stability and energy storage properties. The electrical conductivity behaviors of BNKBST-xSn were also analyzed with the assistance of impedance spectroscopy.

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Titel: Dielectric temperature stability and energy storage performance of B-site Sn4+-doped BNKBST ceramics
verfasst von: Guangzhi Dong
Huiqing Fan
Yuxin Jia
Huan Liu
Publikationsdatum: 09.07.2020
Verlag: Springer US
Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 16/2020
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI: https://doi.org/10.1007/s10854-020-03918-2

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Abstract

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