Enhanced energy storage properties in BNST-based lead-free relaxor ferroelectric ceramics achieved via a high-entropy strategy

材料科学 陶瓷 储能 微观结构 电容器 热稳定性 复合材料 热力学 电压 功率(物理) 电气工程 化学工程 物理 工程类
作者
Wenjing Qiao,Junwen Mei,M. Bai,Jun Xu,Yangfei Gao,Xiaopei Zhu,Yanhua Hu,Yong Li,Xihong Hao,Xiaojie Lou
出处
期刊:Scripta Materialia [Elsevier]
卷期号:243: 115966-115966 被引量:12
标识
DOI:10.1016/j.scriptamat.2024.115966
摘要

The 0.65(Bi0.5Na0.5)TiO3–0.35SrTiO3-based materials are essential for the development of pulse power capacitors. However, their low recoverable energy storage density and breakdown field strength have hindered further improvement. To address this, a high-entropy strategy based on multiscale regulation is proposed, which involves synergistically manipulating the activation energy and microstructure evolution in BNST-based ceramics through the introduction of Ba(Zr0.2Ti0.2Sn0.2Hf0.2Ta0.2)O3. The inclusion of high-insulating oxides can significantly raise the activation energy of the entire system. Furthermore, the high-entropy material can significantly increase the atomic disorder and lattice distortion, resulting in strong local polar fluctuations on several nanoscales and excellent energy storage characteristics. As a result, this approach yields an impressive Wrec of ∼ 4.89 J/cm3 and a high efficiency of ∼92.1 % at 351 kV/cm, and the outstanding thermal endurance (20∼150 °C), frequency stability (5∼1000 Hz) and fatigue (100∼105 cycles). This study provides an effective strategy for achieving excellent comprehensive performances in high-entropy ceramics.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
大块发布了新的文献求助10
1秒前
王之争霸完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
领导范儿应助高手采纳,获得10
2秒前
积极幻雪完成签到 ,获得积分10
3秒前
万能图书馆应助han采纳,获得10
3秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
笨笨米卡应助龙弟弟采纳,获得10
5秒前
明芬发布了新的文献求助10
5秒前
Jasper应助人123456采纳,获得10
5秒前
5秒前
烟花应助哇晒采纳,获得10
5秒前
5秒前
打打应助阳光的道消采纳,获得10
6秒前
7秒前
fanfan完成签到,获得积分10
8秒前
波妞发布了新的文献求助10
8秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
10秒前
fjnm发布了新的文献求助10
10秒前
浮浮世世发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
Wei完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
14秒前
liamddd完成签到 ,获得积分10
16秒前
半农完成签到,获得积分0
16秒前
Sun完成签到,获得积分20
17秒前
17秒前
啊啾发布了新的文献求助60
17秒前
18秒前
Wwww发布了新的文献求助10
18秒前
shadow完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
无语的宛白完成签到 ,获得积分10
19秒前
笑点低的衬衫完成签到,获得积分10
19秒前
人123456发布了新的文献求助10
20秒前
DG发布了新的文献求助10
21秒前
21秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
2025-2031全球及中国金刚石触媒粉行业研究及十五五规划分析报告 6000
Real World Research, 5th Edition 680
Qualitative Data Analysis with NVivo By Jenine Beekhuyzen, Pat Bazeley · 2024 660
Superabsorbent Polymers 600
Handbook of Migration, International Relations and Security in Asia 555
Between high and low : a chronology of the early Hellenistic period 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5675369
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4945575
关于积分的说明 15152710
捐赠科研通 4834585
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2589541
邀请新用户注册赠送积分活动 1543247
关于科研通互助平台的介绍 1501131