High Energy Density, High Temperature Capacitors Utilizing Mn‐Doped 0.8CaTiO3–0.2CaHfO3 Ceramics

材料科学 电容器 分析化学(期刊) 电介质 介电常数 兴奋剂 介电谱 相对介电常数 电容 陶瓷电容器 矿物学 电极 光电子学 化学 电气工程 电化学 物理化学 电压 工程类 色谱法
作者
Dennis P. Shay,Nikolas J. Podraza,Niall J. Donnelly,Clive A. Randall
出处
期刊:Journal of the American Ceramic Society [Wiley]
卷期号:95 (4): 1348-1355 被引量:126
标识
DOI:10.1111/j.1551-2916.2011.04962.x
摘要

Single layer air co‐fired capacitors with Pt internal electrodes were prototyped for the compositions 0.8CaTiO 3 –0.2CaHfO 3 ( CHT ) and 0.5 mol% Mn ‐doped 0.8CaTiO 3 –0.2CaHfO 3 ( CHT + Mn ) to yield a material with a room‐temperature relative permittivity of ε r ~170, thermal coefficient of capacitance ( TCC ) of ±15.8% to ±16.4% from −50°C to 150°C, and a band gap of ~4.0 eV. Impedance spectroscopy revealed that doping with Mn reduces both the ionic and electronic conductivity. Undoped CHT single layer capacitors exhibited ambient energy densities as large as 9.0 J/cm 3 , but showed a drastic decrease in energy density above 100°C. When doped with 0.5 mol% Mn , the temperature dependence of the breakdown strength was minimized, and energy densities similar to ambient values (9.5 J/cm 3 ) were observed up to 200°C. At 300°C, energy densities as large as 6.5 J/cm 3 were measured. The design rationale for these dielectrics centered on materials with large band gaps, linear or weakly nonlinear permittivities, and high breakdown strengths. These observations suggest that with further reductions in grain size and dielectric layer thickness, the CaTiO 3 –CaHfO 3 system is a strong candidate for integration into future power electronics applications.

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
汉堡包应助古都罗伯特采纳,获得10
刚刚
嘿嘿发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
yan儿发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
2秒前
MCS完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
科研通AI2S应助yinshaoyu21采纳,获得10
3秒前
Yohi发布了新的文献求助30
3秒前
3秒前
3秒前
cute完成签到,获得积分10
3秒前
M20小陈发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
Danmo完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
孝顺的胡萝卜完成签到,获得积分10
6秒前
嘿嘿发布了新的文献求助10
6秒前
小6完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
7秒前
哈哈发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
LHL完成签到,获得积分10
7秒前
M20小陈完成签到,获得积分10
8秒前
JOHNLJY完成签到,获得积分10
8秒前
贺朝发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
XIEYIHAN发布了新的文献求助10
9秒前
yyds完成签到,获得积分0
9秒前
NexusExplorer应助Thien采纳,获得10
9秒前
林夕发布了新的文献求助10
10秒前
勤劳的以亦完成签到,获得积分20
11秒前
努力学习完成签到,获得积分10
12秒前
Ying完成签到 ,获得积分10
12秒前
赛赛完成签到 ,获得积分10
12秒前
hyx完成签到,获得积分10
13秒前
大个应助fan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
Basic And Clinical Science Course 2025-2026 3000
人脑智能与人工智能 1000
花の香りの秘密―遺伝子情報から機能性まで 800
Process Plant Design for Chemical Engineers 400
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
Signals, Systems, and Signal Processing 400
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 5613711
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4698799
关于积分的说明 14899078
捐赠科研通 4737011
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2547125
邀请新用户注册赠送积分活动 1511067
关于科研通互助平台的介绍 1473605