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
xiao完成签到,获得积分10
刚刚
徐徐徐徐完成签到 ,获得积分10
1秒前
cadet完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
2秒前
lzz发布了新的文献求助10
2秒前
Ssss完成签到,获得积分10
2秒前
zhaohl完成签到,获得积分10
2秒前
嘿嘿应助361采纳,获得10
3秒前
MAD666完成签到,获得积分10
3秒前
嘿嘿应助wchoi采纳,获得10
3秒前
982289172发布了新的文献求助10
4秒前
6秒前
7秒前
丘比特应助ekko采纳,获得10
7秒前
Lylin发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
今晚吃小孩完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
活力沧海完成签到,获得积分10
9秒前
smr发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
yaoyinlin发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
打打应助wang采纳,获得10
11秒前
11秒前
七岁完成签到,获得积分10
12秒前
深情安青应助坚强的玉米采纳,获得10
13秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
无极微光应助科研通管家采纳,获得20
13秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
13秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
13秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
13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 9000
Encyclopedia of the Human Brain Second Edition 8000
The Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1000
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 1000
Translanguaging in Action in English-Medium Classrooms: A Resource Book for Teachers 700
Real World Research, 5th Edition 680
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 5684488
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5036727
关于积分的说明 15184287
捐赠科研通 4843754
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2596869
邀请新用户注册赠送积分活动 1549511
关于科研通互助平台的介绍 1508027