Bi1.5(Zn,Nb)O7电介质材料结构与储能特性研究开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

随着电子设备的小型化、集成化和高性能化发展，对储能器件提出了更高的要求，例如更高的能量密度、功率密度、更长的循环寿命以及更高的安全性等。

传统的储能器件如电化学电容器和超级电容器，在能量密度方面存在局限性，难以满足日益增长的需求。

因此，开发新型高性能储能材料成为了当前研究的热点。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，bi1.5(zn,nb)o7基陶瓷作为一种环境友好型介电材料，因其具有较高的居里温度(tc>400°c)、低的烧结温度(<1000°c)和良好的微波介电性能，在高温电容器、微波通讯器件等领域有着广泛的应用前景，并受到了国内外学者的广泛关注。

1. 国内研究现状

国内学者在bi1.5(zn,nb)o7基陶瓷的制备、改性及性能研究方面开展了大量研究工作，并取得了一系列重要成果。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

本研究将以bi1.5(zn,nb)o7为研究对象，采用溶胶-凝胶法制备bi1.5(zn,nb)o7粉体，并通过热处理工艺制备bi1.5(zn,nb)o7陶瓷。

利用x射线衍射仪(xrd)、扫描电子显微镜(sem)等手段对材料的结构进行表征，分析其晶体结构、微观结构等。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用以下研究方法和步骤：
1.文献调研阶段：-收集和阅读国内外关于bi1.5(zn,nb)o7电介质材料、储能技术、材料制备、性能表征等方面的文献资料，了解该领域的最新研究进展、发展趋势以及存在的问题，为本研究提供理论基础和研究方向。

2.材料制备阶段：-采用溶胶-凝胶法制备bi1.5(zn,nb)o7粉体，探索最佳的制备工艺参数，例如前驱体溶液浓度、ph值、络合剂种类、烧结温度、保温时间、升温速率等，并制备出形貌规整、粒径均匀、分散性良好的粉体。

-通过热处理工艺将bi1.5(zn,nb)o7粉体制备成陶瓷，并研究烧结温度、保温时间、升温速率等因素对陶瓷致密化程度和晶粒尺寸的影响。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于：
1.系统研究溶胶-凝胶法制备bi1.5(zn,nb)o7粉体的工艺参数，并优化制备工艺，获得形貌规整、粒径均匀、分散性良好的粉体，为后续制备高性能bi1.5(zn,nb)o7陶瓷奠定基础。

2.通过调控热处理工艺参数，制备出不同晶粒尺寸和微观结构的bi1.5(zn,nb)o7陶瓷，并研究其结构与介电性能、储能性能之间的关系，揭示bi1.5(zn,nb)o7材料的储能机制。

3.探索新型离子掺杂改性方法，通过引入具有特定功能的掺杂元素，调控bi1.5(zn,nb)o7材料的电子结构和缺陷结构，进而提高其介电性能和储能性能。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1] 黄忠兵, 康舒畅, 钟维烈. 无铅储能陶瓷材料研究进展[j]. 材料导报, 2020, 34(s1): 169-174.

[2] 王智, 何方, 彭斌, 等. 钛酸钡基陶瓷材料储能性能研究进展[j]. 材料导报, 2021, 35(s1): 188-194.

[3] 李世超, 赵鹏, 刘欣, 等. 储能电介质材料的研究进展[j]. 无机材料学报, 2019, 34(1): 1-16.