1.一种p-n-zno/nio异质结构压电陶瓷材料,其特征在于,包括n-zno压电陶瓷基体和与所述基体形成异质结的p-nio材料;
其中,所述p-nio的质量分数为0.1wt%-10wt%;
所述p-nio的厚度为0.1μm-10μm。
2.根据权利要求1所述的p-n-zno/nio异质结构压电陶瓷材料,其特征在于,所述p-nio分散于n-zno压电陶瓷表面;
优选地,所述p-nio分散于n-zno压电陶瓷的其中一表面。
3.一种制备权利要求1-2中任一项所述的p-n-zno/nio异质结构压电陶瓷材料的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)制备zn(oh)2颗粒:将锌盐与碱反应,生成zn(oh)2颗粒;
(2)造粒:向步骤(1)制得的zn(oh)2颗粒中加入一定量的聚乙烯醇溶液,然后球磨造粒;
(3)制备陶坯:将步骤(2)制得的zn(oh)2颗粒加入到一定尺寸的模具中,用压膜机在10-30mpa压力下压制成陶坯;
(4)脱胶:将陶坯加热至450-500℃,恒温1-2h进行脱胶处理;
(5)成型:脱胶后在温度为1150℃~1350℃条件下处理0.5h-2h,冷却后制得zno陶瓷;
(6)p-n-zno/nio压电陶瓷的制备:在zno压电陶瓷的一侧均匀涂布镍盐溶液,晾干,然后均匀涂布naoh溶液,在zno表面生成nio膜,之后在600℃时烧结2h得致密均匀的p-n-zno/nio陶瓷;
(7)极化处理:将p-n-zno/nio陶瓷片在3~5kv/mm电压下极化20-60min,放置24h后制得p-n-zno/nio异质结压电陶瓷。
4.根据权利要求3所述的p-n-zno/nio异质结构压电陶瓷的制备方法,其特征在于,所述锌盐选自zncl2、zn(ac)2、znso4、zn(no3)2中的至少一种;
优选地,所述碱选自nh3·h2o、naoh、koh中的至少一种。
5.根据权利要求3所述的p-n-zno/nio异质结压电陶瓷的制备方法,其特征在于,所述聚乙烯醇(pva)溶液的质量浓度为4.0wt%~8.0wt%。
6.根据权利要求3所述的p-n-zno/nio异质结压电陶瓷的制备方法,其特征在于,所述镍盐选自nicl2、niso4、ni(no3)2、ni(ac)2中的至少一种。
7.根据权利要求3所述的p-n-zno/nio异质结压电陶瓷制备方法,其特征在于,所述制备nio膜还包括在均匀涂布naoh溶液后,晾干,再用去离子水冲洗其表面,之后在400-450℃条件下恒温处理20-60min,制得所述zno表面的nio薄膜。
8.由权利要求1-2中任一项中所述的p-n-zno/nio异质结压电陶瓷材料或权利要求3-7中任一项制备的p-n-zno/nio异质结压电陶瓷材料于自供能制氢中的应用。
9.如权利要求8所述的用途,其特征在于,所述超声波的频率为10-60khz。
10.如权利要求8所述的用途,其特征在于,p-n-zno/nio异质结压电陶瓷材料于车载自供能制氢中的应用。