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Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 11/2018

26.03.2018

Piezoelectric KNN ceramic for energy harvesting from mechanochemically activated precursors

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 11/2018

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Abstract

In this study, a high quality Na0.52K0.435Li0.045Nb0.905Ta0.05Sb0.045O3 (LS45-H) ceramic has been prepared from mechanochemically activated LS45 powder and normal sintering in air, which is promising for use in lead-free piezoelectric energy harvester. Herein, the LS45-H ceramic not only has less defect structure, but also has a more uniform and denser microstructure. Furthermore, the LS45-H ceramic exhibits excellent energy harvesting performance in the mode of cantilever-type structure, and a high output power of 11.5 µW and output voltage of 5 V were obtained at the acceleration of 10 m/s2. This work provides a simple method for preparing dense, uniform KNN ceramics without abnormal grain growth, and we believed that the LS45-H ceramic has a potential application in piezoelectric energy harvester for self-powered sources of wireless sensor network systems.

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Literatur
1.
Zurück zum Zitat B. Jaffe, R.S. Roth, S. Marzullo, J. Appl. Phys. 25, 809–810 (1954)CrossRef B. Jaffe, R.S. Roth, S. Marzullo, J. Appl. Phys. 25, 809–810 (1954)CrossRef
3.
Zurück zum Zitat S.J. Zhang, R. Xia, T.R. Shrout, J. Electroceram. 19, 251–257 (2007)CrossRef S.J. Zhang, R. Xia, T.R. Shrout, J. Electroceram. 19, 251–257 (2007)CrossRef
4.
Zurück zum Zitat Y. Saito, H. Takao, T. Tani, T. Nonoyama, K. Takatori, T. Homma, T. Nagaya, M. Nakamura, Nature 432, 84–87 (2004)CrossRef Y. Saito, H. Takao, T. Tani, T. Nonoyama, K. Takatori, T. Homma, T. Nagaya, M. Nakamura, Nature 432, 84–87 (2004)CrossRef
5.
Zurück zum Zitat Y.P. Guo, K. Kakimoto, H. Ohsato, Appl. Phys. Lett. 85, 4121–4123 (2004)CrossRef Y.P. Guo, K. Kakimoto, H. Ohsato, Appl. Phys. Lett. 85, 4121–4123 (2004)CrossRef
6.
Zurück zum Zitat X.P. Wang, J.G. Wu, D.Q. Xiao, J.G. Zhu, X.J. Cheng, T. Zheng, B.Y. Zhang, X.J. Lou, X.J. Wang, J. Am. Chem. Soc. 136, 2905–2910 (2014)CrossRef X.P. Wang, J.G. Wu, D.Q. Xiao, J.G. Zhu, X.J. Cheng, T. Zheng, B.Y. Zhang, X.J. Lou, X.J. Wang, J. Am. Chem. Soc. 136, 2905–2910 (2014)CrossRef
7.
Zurück zum Zitat J.-F. Li, K. Wang, F.-Y. Zhu, L.-Q. Cheng, F.-Z. Yao, J. Am. Ceram. Soc. 96, 3677–3696 (2013)CrossRef J.-F. Li, K. Wang, F.-Y. Zhu, L.-Q. Cheng, F.-Z. Yao, J. Am. Ceram. Soc. 96, 3677–3696 (2013)CrossRef
8.
9.
Zurück zum Zitat H. Birol, D. Damjanovic, N. Setter, J. Eur. Ceram. Soc. 26, 861–866 (2006)CrossRef H. Birol, D. Damjanovic, N. Setter, J. Eur. Ceram. Soc. 26, 861–866 (2006)CrossRef
10.
Zurück zum Zitat S.J. Zhang, H.J. Lee, C. Ma, X.L. Tan, J. Am. Ceram. Soc. 94, 3659–3665 (2011)CrossRef S.J. Zhang, H.J. Lee, C. Ma, X.L. Tan, J. Am. Ceram. Soc. 94, 3659–3665 (2011)CrossRef
11.
12.
Zurück zum Zitat C. Wang, Y.D. Hou, H.Y. Ge, M.K. Zhu, H. Yan, J. Eur. Ceram. Soc. 30, 1725–1730 (2010)CrossRef C. Wang, Y.D. Hou, H.Y. Ge, M.K. Zhu, H. Yan, J. Eur. Ceram. Soc. 30, 1725–1730 (2010)CrossRef
13.
14.
Zurück zum Zitat R.P. Wang, R.J. Xie, T. Sekiya, Y. Shimojo, Mater. Res. Bull. 39, 1709–1715 (2004)CrossRef R.P. Wang, R.J. Xie, T. Sekiya, Y. Shimojo, Mater. Res. Bull. 39, 1709–1715 (2004)CrossRef
15.
Zurück zum Zitat H. Ge, Y. Hou, X. Rao, M. Zhu, H. Wang, H. Yan, Appl. Phys. Lett. 99, 032905 (2011)CrossRef H. Ge, Y. Hou, X. Rao, M. Zhu, H. Wang, H. Yan, Appl. Phys. Lett. 99, 032905 (2011)CrossRef
16.
Zurück zum Zitat M.P. Zheng, Y.D. Hou, Z.R. Ai, M.K. Zhu, J. Appl. Phys. 116, 124110 (2014)CrossRef M.P. Zheng, Y.D. Hou, Z.R. Ai, M.K. Zhu, J. Appl. Phys. 116, 124110 (2014)CrossRef
17.
Zurück zum Zitat M. Zheng, Y. Hou, H. Ge, M. Zhu, H. Yan, Phys. Status Solidi a 210, 261–266 (2013)CrossRef M. Zheng, Y. Hou, H. Ge, M. Zhu, H. Yan, Phys. Status Solidi a 210, 261–266 (2013)CrossRef
18.
Zurück zum Zitat L.B. Kong, J. Ma, W. Zhu, O.K. Tan, Scripta Mater. 44, 345–350 (2001)CrossRef L.B. Kong, J. Ma, W. Zhu, O.K. Tan, Scripta Mater. 44, 345–350 (2001)CrossRef
19.
Zurück zum Zitat L.B. Kong, J. Ma, W. Zhu, O.K. Tan, Mater. Lett. 46, 274–280 (2000)CrossRef L.B. Kong, J. Ma, W. Zhu, O.K. Tan, Mater. Lett. 46, 274–280 (2000)CrossRef
20.
Zurück zum Zitat D. Lin, M.S. Guo, K.H. Lam, K.W. kwok, H.L.W. Chan, Smart Mater. Struct. 17, 035002 (2008)CrossRef D. Lin, M.S. Guo, K.H. Lam, K.W. kwok, H.L.W. Chan, Smart Mater. Struct. 17, 035002 (2008)CrossRef
21.
22.
Zurück zum Zitat R. Gao, X. Chu, Y. Huan, Y. Sun, J. Liu, X. Wang, L. Li, Smart Mater. Struct. 23, 105018 (2014)CrossRef R. Gao, X. Chu, Y. Huan, Y. Sun, J. Liu, X. Wang, L. Li, Smart Mater. Struct. 23, 105018 (2014)CrossRef
23.
Zurück zum Zitat X. Yan, M. Zheng, Y. Hou, M. Zhu, J. Eur. Ceram. Soc. 37, 2583–2589 (2017)CrossRef X. Yan, M. Zheng, Y. Hou, M. Zhu, J. Eur. Ceram. Soc. 37, 2583–2589 (2017)CrossRef
24.
Zurück zum Zitat M. Zheng, Y. Hou, X. Yan, L. Zhang, M. Zhu, J. Mater. Chem. C 5, 7862–7870 (2017)CrossRef M. Zheng, Y. Hou, X. Yan, L. Zhang, M. Zhu, J. Mater. Chem. C 5, 7862–7870 (2017)CrossRef
25.
Zurück zum Zitat Y. Oh, J. Noh, J. Yoo, J. Kang, L. Hwang, J. Hong, IEEE Trans. Ultrason. Ferroelectr. Freq. Control 58, 1860–1866 (2011)CrossRef Y. Oh, J. Noh, J. Yoo, J. Kang, L. Hwang, J. Hong, IEEE Trans. Ultrason. Ferroelectr. Freq. Control 58, 1860–1866 (2011)CrossRef
26.
Zurück zum Zitat J. Wu, H. Shi, T. Zhao, Y. Yu, S. Dong, Adv. Funct. Mater. 26, 7186–7194 (2016)CrossRef J. Wu, H. Shi, T. Zhao, Y. Yu, S. Dong, Adv. Funct. Mater. 26, 7186–7194 (2016)CrossRef
Metadaten
Titel
Piezoelectric KNN ceramic for energy harvesting from mechanochemically activated precursors
Publikationsdatum
26.03.2018
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 11/2018
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-018-8993-4

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