[发明专利]一种具有双层“芯-壳”结构的细晶储能介质陶瓷材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种具有双层“芯‑壳”结构的细晶储能介质陶瓷材料及其制备方法，其化学组成通式满足：Ba1‑xSrxZryTi1‑yO3+aMgO+b(ZnO‑B2O3‑SiO2)，其中，0.2≤x≤0.8，0.1≤y≤0.5，a=1.0～6.0 mol%，b=1.0～8.0 wt%，ZnO、B2O3和SiO2的摩尔比为（3.0～3.3）:（0.9～1.1）:（2.6～3.0）。本发明制得的具有双层“芯‑壳”结构的细晶介质陶瓷材料性能达到如下指标：陶瓷圆片在1100～1300℃的温度范围内烧结，陶瓷的晶粒控制在100~550 nm，室温介电常数2300，室温介电损耗＜2.0%，耐压强度达到24.1 kV/mm，储能密度达到0.71 J/cm3，储能效率达到84.5%，适用于生产大容量、细晶薄层的多层储能介质陶瓷电容器电池。

主权项

1.一种具有双层“芯‑壳”结构的细晶储能介质陶瓷材料，其特征在于所述介质陶瓷材料具有双层“芯‑壳”结构，构成介质陶瓷材料的“芯”部材料为Ba1‑xSrxZryTi1‑yO3，中间“壳”层为MgO，最外“壳”层为ZnO‑B2O3‑SiO2，所述细晶储能介质陶瓷材料的化学组成表达式为：Ba1‑xSrxZryTi1‑yO3 +aMgO+b(ZnO‑B2O3‑SiO2)，其中，0.2≤x≤0.8，0.1≤y≤0.5，a=1.0～6.0 mol%，b=1.0～8.0 wt%，ZnO、B2O3和SiO2的摩尔比为（3.0～3.3）:（0.9～1.1）:（2.6～3.0）。