[发明专利]一种具有高储能性能和超快放电速率的陶瓷材料及其制备方法

权利要求书

1.具有高储能性能和超快放电速率的陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述具有高储能性能和超快放电速率的陶瓷材料的化学式为：(1-x)(Na_0.5Bi_0.5)_0.7Sr_0.3TiO₃-xBi(Mg_2/3Nb_1/3)O₃，其中，0.05≤x≤0.20；

所述具有高储能性能和超快放电速率的陶瓷材料在室温和10Hz频率的条件下，储能密度为2.33～3.45J/cm³，储能效率为82.50％～88.50％；x为0.20时，在室温和120kV/cm电场强度的条件下电流密度为641.19A/cm²，功率密度为38.47MW/cm³，放电时间为52.8ns；

包括以下步骤：

(1)将SrCO₃、Na₂CO₃、TiO₂、Bi₂O₃、MgO和Nb₂O₅混合均匀，得到原料粉体，压块、预烧得到块状固体，再将块状固体粉碎过筛，得到预烧粉体；

(2)将步骤(1)获得的预烧粉体经球磨获得原料粉体；

(3)将步骤(2)得到的原料粉体压片成型，再烧结成瓷，得到具有高储能性能和超快放电速率的陶瓷材料；

步骤(1)中，预烧是在800～900℃预烧3～5小时；

步骤(3)中，压片成型具体是采用冷等静压成型的方法；冷等静压成型是在190～210MPa的压强下保压3～5分钟成型；

步骤(3)中，烧结成瓷具体是在1100～1200℃下保温2～5小时。

2.根据权利要求1所述的具有高储能性能和超快放电速率的陶瓷材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，混合均匀具体是：以无水乙醇为介质进行球磨，球磨时间为22～24小时，球磨后干燥、过筛。

3.根据权利要求1所述的具有高储能性能和超快放电速率的陶瓷材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，球磨采用的介质为无水乙醇，球磨时间为22～24小时，球磨后进行干燥。

4.权利要求1所述的制备方法得到的具有高储能性能和超快放电速率的陶瓷材料。