【技術實現步驟摘要】
本申請涉及儲能，具體地，涉及鈦酸鋇基介電陶瓷及其制備方法。
技術介紹
1、傳統電池儲能技術雖然在現代能源存儲領域被廣泛使用，但是也存在一些顯著的缺點，例如，傳統電池隨著充放電次數的增加，其性能會逐漸下降，因此需要頻繁更換電池，增加了維護成本；傳統電池在極端溫度條件下，尤其是高溫環境下，其工作性能會快速下降，這限制了傳統電池在高溫工業和戶外中的應用；傳統電池的能量密度較低，這意味著在相同體積下其所能存儲的能量有限。因此，亟需開發新的能量儲能技術。
2、需要說明的是，上述的陳述僅用于提供與本申請有關的
技術介紹
信息，而不必然地構成現有技術。
技術實現思路
1、在本申請的第一方面，本申請提供了一種制備鈦酸鋇基介電陶瓷的方法，包括：將baco3、bi2o3、tio2、caco3、mgo、sc2o3混合，以得到第一混合料；對所述第一混合料進行第一焙燒處理，以得到第二混合料，所述第一焙燒處理的焙燒溫度為800℃-900℃；將所述第二混合料與助燒劑混合，以得到第三混合料；將所述第三混合料與粘結劑混合后進行造粒壓片，以得到成型片；對所述成型片進行排膠處理，以得到陶瓷生胚，所述排膠處理的溫度為500℃-700℃；對所述陶瓷生胚進行第二焙燒處理，以得到所述鈦酸鋇基介電陶瓷，所述第二焙燒處理的焙燒溫度為1000℃-1200℃；其中：baco3、bi2o3、tio2、caco3、mgo、sc2o3的混合摩爾比為0.8y:0.5(100-y):0.5(100+y):0.2y:0.5(100-y):
2、由此，本申請將baco3、bi2o3、tio2、caco3、mgo、sc2o3混合后得到的第一混合料作為制備鈦酸鋇基介電陶瓷的原料；baco3、caco3首先發生熱分解，以形成相應的金屬氧化物，熱分解生成的金屬氧化物與bi2o3、tio2、mgo、sc2o3發生固相反應，形成初步的陶瓷結構，陶瓷結構的晶型隨著第一焙燒處理逐漸發生轉變，以得到鈣鈦礦主相；之后將含有鈣鈦礦主相的第二混合料和助燒劑混合后得到第三混合料，助燒劑有助于降低材料的燒結溫度，改善結晶質量，減少缺陷的生成，從而可以在較低的溫度下達到所需的燒結密度和強度；第三混合料與粘結劑混合后經過造粒壓片，以得到成型片，成型片在排膠處理過程中粘結劑會逐漸分解和揮發，以得到形狀規整的陶瓷生胚；陶瓷生胚在第二焙燒處理過程中去除雜質相，使鈦酸鋇基介電陶瓷形成更加致密和均勻的微觀結構。本申請通過優化設計各原料之間的協同作用，有助于優化鈦酸鋇基介電陶瓷的微觀結構，增強鈦酸鋇基介電陶瓷的介電性能，提高其在高溫環境下的儲能密度和儲能效率，從而合成得到具有優異介電性能和高溫穩定性的鈦酸鋇基介電陶瓷。
3、在一些實施方式中，助燒劑包括mno2、b2o3、sio2中的至少一種。因此，選擇適宜的助燒劑材料，有助于降低材料的燒結溫度。
4、在一些實施方式中，所述第二混合料與所述助燒劑的質量比為1:(0.001-0.01)。因此，選擇適宜的第二混合料與助燒劑的質量比，有助于降低材料的燒結溫度。
5、在一些實施方式中，所述對所述第一混合料進行第一焙燒處理的步驟之前進一步包括：對所述第一混合料進行第一球磨處理。由此，第一球磨處理可以使baco3、bi2o3、tio2、caco3、mgo、sc2o3在機械力的作用下破碎形成原料粉末，之后將破碎的原料粉末均勻混合使之形成均一的第一混合料粉末，均一的第一混合料粉末有助于在后續的第一焙燒處理過程中，其物理化學變化可以均勻進行，有助于提高燒結質量。
6、在一些實施方式中，所述第一球磨處理滿足以下條件中的至少一種：所述第一球磨處理的溶劑包括乙醇、異丙醇、水中的至少一種；所述第一球磨處理的球磨轉速為240rpm-280rpm；所述第一球磨處理的球磨時間為10h-14h。由此，選擇適宜的溶劑有助于降低第一混合料粉末顆粒之間的摩擦力，減少團聚現象；選擇適宜的球磨轉速使第一混合料粉末和研磨介質之間具有適當的沖擊力和剪切力，既可以細化第一混合料粉末，又可以減少第一混合料粉末的過度磨損。選擇適宜的球磨時間，有助于第一混合料粉末充分混合和細化。
7、在一些實施方式中，前述方法進一步包括對所述第三混合料進行第二球磨處理。由此，第二球磨處理可以使第三混合料在機械力的作用下破碎形成第三混合料粉末。
8、在一些實施方式中，所述第二球磨處理滿足以下條件中的至少一種：所述第二球磨處理的溶劑包括乙醇、異丙醇、水中的至少一種；所述第二球磨處理的球磨轉速為240rpm-280rpm；所述第二球磨處理的球磨時間為16h-20h。由此，選擇適宜的溶劑有助于降低第三混合料粉末顆粒之間的摩擦力，減少團聚現象；選擇適宜的球磨轉速可以細化第三混合料粉末；選擇適宜的球磨時間，有助于第三混合料粉末充分混合和細化。
9、在一些實施方式中，所述粘結劑包括聚乙烯醇、聚乙烯醇縮丁醛中的至少一種。由此，選擇適宜的粘結劑種類，可以提高第三混合料的塑性和成型性，從而獲得形狀規整、密度均勻的成型片。
10、在一些實施方式中，所述第三混合料與所述粘結劑的質量比為1:(0.01-0.1)。由此，選擇適宜的第三混合料與粘結劑的質量比，可以提高第三混合料的塑性和成型性，從而獲得形狀規整、密度均勻的成型片。
11、在一些實施方式中，通過第一升溫處理以使得所述第一混合料的溫度升至所述第一焙燒處理的焙燒溫度；和/或，通過第二升溫處理以使得所述成型片的溫度升至所述排膠處理的溫度；和/或，通過第三升溫處理以使得所述陶瓷生胚的溫度升至所述第二焙燒處理的焙燒溫度。
12、在一些實施方式中，所述第一升溫處理、所述第二升溫處理、所述第三升溫處理的升溫速率分別獨立地為0.5℃/min-10℃/min。由此，緩慢的升溫速率有助于減少第一混合料、成型片和陶瓷生胚因溫度快速變化而產生的熱應力，從而降低了第一混合料、成型片和陶瓷生胚破裂的風險。
13、本申請的第二方面，本申請提供了一種由前述制備方法制備得到的鈦酸鋇基介電陶瓷，所述鈦酸鋇基介電陶瓷滿足化學式：ymol％ba0.8ca0.2tio3-(100-y)mol％bi(mg0.5ti0.5)o3-xmol％sc2o3，其中，2<x<5，0＜y＜100。由此，本申請通過控制ba0.8ca0.2tio3、bi(mg0.5ti0.5)o3、sc2o3的摩爾百分比，可以優化鈦酸鋇基介電陶瓷在高溫環境下的儲能密度和儲能效率，本申請制備得到的鈦酸鋇基介電陶瓷具有優異介電性能和高溫穩定性的。
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1.一種制備鈦酸鋇基介電陶瓷的方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述助燒劑包括MnO2、B2O3、SiO2中的至少一種；和/或，
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述對所述第一混合料進行第一焙燒處理的步驟之前進一步包括：對所述第一混合料進行第一球磨處理。
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一球磨處理滿足以下條件中的至少一種：
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，進一步包括對所述第三混合料進行第二球磨處理。
6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述第二球磨處理滿足以下條件中的至少一種：
7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述粘結劑包括聚乙烯醇、聚乙烯醇縮丁醛中的至少一種；和/或，
8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，
9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一升溫處理、所述第二升溫處理、所述第三升溫處理的升溫速率分別獨立地為0.5℃/min-10℃/min。
10.一種采用權利要求1-
...【技術特征摘要】
1.一種制備鈦酸鋇基介電陶瓷的方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述助燒劑包括mno2、b2o3、sio2中的至少一種；和/或，
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述對所述第一混合料進行第一焙燒處理的步驟之前進一步包括：對所述第一混合料進行第一球磨處理。
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一球磨處理滿足以下條件中的至少一種：
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，進一步包括對所述第三混合料進行第二球磨處理。
6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述第二球磨處理滿足以下條件中的至少一種：
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