钛酸铋钠基材料在能量转化方面的综述与分析

王举

【摘  要】钛酸铋钠（Na0.5Bi0.5TiO3，缩写为BNT）作为钙钛矿型铁电体型无铅压电材料，当前的研究主要是通过掺杂其他微量元素，或者与其他钙钛矿压电材料组合，探索新型压电材料体系，并在这些体系中寻找性能最佳的MPB，以进一步改善和提高材料的压电和铁电性能，但是考虑到其电滞回线和相变的特点，在电卡制冷效应、能量存储等领域仍然具有较大的研究潜力，现在该材料在能量转化方面备受关注，吸引众多学者通过掺杂镧系元素和提升制备工艺开展研究。

【Abstract】Sodium bismuth titanate （Na0.5Bi0.5TiO3， abbreviated as BNT） is a perovskite type ferroelectric lead-free piezoelectric material. The current research is mainly to explore new piezoelectric material systems by doping other trace elements or combining with other perovskite piezoelectric materials， and find the best MPB in these systems， so as to further improve the piezoelectric and ferroelectric properties of the materials. However， considering the characteristics of hysteresis loop and phase transition， it still has great research potential in the field of electric card refrigeration effect， energy storage and so on. Now the material has attracted much attention in energy conversion， attracting many scholars to carry out research by doping lanthanide elements and improving the preparation process.

【關键词】BNT;电卡制冷;能量存储

【Keywords】BNT; electric card refrigeration; energy storage

【中图分类号】TM282                                             【文献标志码】A                                                 【文章编号】1673-1069（2021）07-0189-02

1 引言

压电材料是一种受到压力作用时，会在两端面间出现电压的晶体材料，从而能够实现机械能与电能的转化。传统的压电陶瓷，如PZT、PMNT和PZNT等因其优异的压电性能、简单的制备工艺、低廉的成本造价，数十年来一直占据着压电材料的主导地位。但因其含有大量易挥发的铅，对人体健康和生态环境造成了极大的损害。所以开发无铅压电陶瓷器件成为各国面临的紧迫任务之一。很多学者对无铅压电材料的研究与改进做了很多努力，并取得了一系列可喜的成果。

2 钛酸铋钠材料的研究现状

钛酸铋钠（Na0.5Bi0.5TiO3，缩写为BNT）是钙钛矿型铁电体，居里点320℃，室温时属三角晶系。BNT压电陶瓷在230℃左右由于经历弥散相变主要呈现反铁电相，但是室温又转变为三方铁电相，在320℃时转变为四方顺电相具有弛豫铁电体的特征。它具有很多优点，如铁电性强，介电常数小，机电耦合系数各向异性较大，是具有一定应用潜力的无铅压电陶瓷。……