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高性能BiFe0.9Co0.1O3掺杂knn基无铅陶瓷用于声能量收集( High performance BiFe0.9Co0.1O3 doped KNN-based lead-free ceramics for acoustic energy harvesting )
J Xing H Chen L Jiang C Zhao J Zhu
超声波驱动的无线充电技术近年来受到越来越多的关注。本文介绍了高性能铌酸钾钠[(K，Na)NbO3,KNN]基陶瓷及其在能量收集器件中的潜在应用。首次设计制备了一系列无铅0.964(K0.48Na0.52)Nb0.96Sb0.04O3-0.032(Bi0.5Na0.5)ZrO3-xBiFe0.9Co0.1O3[KNNS-BNZ-xBFC]压电陶瓷，以寻求良好的压电性能、居里温度和热稳定性。通过含量裁剪，KNNS-BNZ-0.004BFC陶瓷在室温附近通过构造菱形-四方相界面而增强了压电性能。在此基础上，进一步设计制作了一种高输出柔性超声无线能量采集装置，建立了陶瓷与无铅KNN基陶瓷实际应用之间的联系。经计算，该器件的平均超声接收灵敏度为1.5VPP·MPa，显示了其优越的性能。在1.90MPa的超声压力下，获得了52.07mW/cm的瞬时功率密度。电容器充电的应用和猪组织下离体特性的可行性研究也表明了该收割机良好的应用前景。上述结果显示了环境友好的KNN基材料在生物医学安全应用的植入装置中的巨大潜力。
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