Tailoring Phase Fraction Induced Saturation Polarization Delay for High-Performance BaTiO3-Based Relaxed Ferroelectric Capacitors

材料科学 电容器 电介质 脉冲功率 陶瓷 铁电性 极化(电化学) 电容感应 小型化 光电子学 薄膜电容器 饱和(图论) 陶瓷电容器 功率密度 电场 工程物理 电气工程 复合材料 电压 纳米技术 功率(物理) 化学 物理 数学 物理化学 组合数学 量子力学 工程类
作者
Xiqi Chen,Zhongbin Pan,Yong Zhang,Huanhuan Li,Jinghao Zhao,Luomeng Tang,Jinjun Liu,Peng Li,Jiwei Zhai
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:15 (34): 40735-40743 被引量:6
标识
DOI:10.1021/acsami.3c07323
摘要

Electrostatic capacitors based on dielectric materials are essential for enabling technological advances, including miniaturization and integration of electronic devices. However, maintaining a high polarization and breakdown field strength simultaneously in electrostatic capacitors remains a major challenge for industrial applications. Herein, a universal approach to delaying saturation polarization in BaTiO3-based ceramic is reported via tailoring phase fraction to improve capacitive performance. The ceramic of 0.85(0.7BaTiO3-0.3Bi0.5Na0.5TiO3)-0.15Bi0.5Li0.5(Ti0.75Ta0.2)O3 delivers an ultrahigh recoverable energy density (Wrec) of 7.16 J cm-3 along with an efficiency (η) of approximately 90% at a breakdown electric field of 700 kV cm-1, outperforming the current BaTiO3-based ceramics and other lead-free ceramics. Meanwhile, the Wrec and η exhibit wide frequency, temperature, and cycling fatigue stability. Additionally, both an extremely fast discharge time of 115 ns and a large power density of 106.16 MW cm-3 are concurrently attained. This work offers a promising pathway for delaying saturation polarization design in order to create scalable high-energy-density ceramics capacitors and highlight the research prospects of pulse power applications.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

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
刚刚
哭泣蛋挞完成签到 ,获得积分10
1秒前
sweetbearm应助通~采纳,获得10
1秒前
田様应助吃饭用大碗采纳,获得10
2秒前
2秒前
3秒前
4秒前
阿斯蒂和琴酒完成签到 ,获得积分10
4秒前
珂珂发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
迟大猫应助我是站长才怪采纳,获得30
6秒前
7秒前
BaekHyun发布了新的文献求助10
7秒前
背后翠梅发布了新的文献求助30
7秒前
CCR发布了新的文献求助10
7秒前
su发布了新的文献求助10
9秒前
善学以致用应助钰c采纳,获得10
9秒前
Fundamental完成签到,获得积分20
10秒前
通~发布了新的文献求助10
10秒前
Akim应助阿屁屁猪采纳,获得10
10秒前
11秒前
细雨听风发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
英俊的小松鼠完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
14秒前
cc完成签到,获得积分20
14秒前
15秒前
15秒前
背后翠梅完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
涛涛发布了新的文献求助10
15秒前
lan完成签到,获得积分10
15秒前
皮皮完成签到 ,获得积分10
16秒前
ChiDaiOLD完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
情怀应助顺顺采纳,获得10
16秒前
Fundamental发布了新的文献求助10
18秒前
咩咩发布了新的文献求助10
18秒前
kingmin应助金鸡奖采纳,获得10
18秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Social media impact on athlete mental health: #RealityCheck 1020
Ensartinib (Ensacove) for Non-Small Cell Lung Cancer 1000
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 1000
Bacterial collagenases and their clinical applications 800
El viaje de una vida: Memorias de María Lecea 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3527928
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3108040
关于积分的说明 9287614
捐赠科研通 2805836
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1540070
邀请新用户注册赠送积分活动 716904
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 709808