THE EFFECT OF ELECTRIC CHARGE ACCUMULATION IN A ZRO2 -BASED NANOPOWDER SYSTEM

Herald of Kazakh-British technical university, 2025

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.55452/1998-6688-2025-22-2-333-350
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

This study presents a methodology for the fabrication and investigation of the electrical capacitance properties of zirconium dioxide (ZrO2)-based nanopowders doped with 3 mol.% yttrium oxide (Y2O3). The main focus is on the creation of dense compacts using high hydrostatic pressure up to 500 MPa, as well as the optimization of the technique for applying electrical contacts to ensure measurement stability. The experimental section describes a setup that enables the recording of discharge characteristics of the samples in a temperature range from 30 to 400 °C. The article provides data on the dependence of capacitance on circuit resistance and applied voltage, as well as the influence of thermal treatment – specifically annealing at 400 °C and 500 °C – on structural and capacitive parameters. It is demonstrated that under optimal conditions – namely, a voltage of 10 V, a resistance of 10 kΩ, and air humidity of 50% – a maximum capacitance of up to 1256.948 µF is achieved. The study also shows that increasing the annealing temperature improves the capacitive properties, which is attributed to changes in the material’s microstructure. The presented results highlight the potential of YSZ nanopowders in developing solid-state nanoionic energy storage devices with high energy density, making them promising candidates for use in energy storage systems and microelectronics.