La2O3掺杂SiO2-B2O3-Nb2O5复相微晶玻璃相界及储能性能研究

作者：郭宏伟; 白赟; CHI Longxing; 赵志龙; 刘帅; 王毅; 李荣悦

来源：硅酸盐通报, 2022, 41(11): 3826-3833.

DOI：10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2022.11.020

• SiO2-B2O3-Nb2O5微晶玻璃
• La2O3掺杂
• 储能材料
• 复相
• 相界
• 铁电材料
• 析晶

采用可控析晶法制备了La2O3掺杂的SiO2-B2O3-Nb2O5(SBN)复相微晶玻璃，利用DSC、Raman、XRD、SEM、铁电和介电性能测试等分析表征了La2O3掺杂对SBN复相微晶玻璃结构与储能性能的影响。结果表明：La2O3掺杂能够有效提高复相微晶玻璃的热稳定性，随着La2O3含量增加，系统析晶势垒增大，热膨胀系数先降低后升高，价键振动加剧，介电常数先增大后减小，介电损耗先减小后增大；掺杂1.00%(摩尔分数)La2O3时，复相微晶玻璃在40 kV/cm电场下的储能密度和储能效率最大，分别为0.031 J·cm-3和77.6%;储能性能主要通过介电常数和击穿场强的协同作用来评价，La2O3能通过提高结构热稳定性和降低介电损耗来提高介电常数，当其引入体系后处于玻璃网络的空隙中，可有效增强材料耐击穿性能；复相微晶玻璃结构可以增加结构无序度，从而降低弛豫损耗，有效提高材料的储能性能。

• 单位
  陕西科技大学; 东旭集团有限公司