Interfacial Polarization Restriction for Ultrahigh Energy‐Storage Density in Lead‐Free Ceramics

材料科学 电介质 电容器 储能 陶瓷 极化(电化学) 晶界 粒度 热稳定性 脉冲功率 能量密度 分析化学(期刊) 光电子学 复合材料 电压 工程物理 电气工程 热力学 功率(物理) 化学工程 微观结构 化学 物理 物理化学 工程类 色谱法
作者
Wenjun Cao,Renju Lin,Xu Hou,Li Li,Feng Li,Defu Bo,Binghui Ge,Dongsheng Song,Jian Zhang,Zhenxiang Cheng,Chunchang Wang
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:33 (29) 被引量:239
标识
DOI:10.1002/adfm.202301027
摘要

Abstract Dielectric capacitors with high power densities are crucial for pulsed electronic devices and clean energy technologies. However, their breakdown strengths ( E b ) strongly limit their power densities. Herein, by modifying the interfacial polarization by adjusting the difference in activation energies (Δϕ) between the grain and grain boundary phases, the significant enhancement of E b in the (1‐ x )(0.94Na 0.5 Bi 0.5 TiO 3 ‐0.06BaTiO 3 )‐ x Ca 0.7 La 0.2 TiO 3 (NBT‐BT‐ x CLT, x = 0, 0.18, 0.23, 0.28, 0.33, 0.38, and 0.43) ceramics is achieved. The results indicate that adding CLT introduces a super‐paraelectric state, refines grain size, and, most importantly, decreases the Δϕ value. When Δϕ is tuned close to zero in the specific NBT‐BT‐0.38CLT sample, a significant boost in E b value of 64 kV mm −1 is obtained. As a result, the recoverable energy storage density of the ceramics reaches an unprecedented giant value of 15.1 J cm −3 together with a high efficiency of 82.4%, as well as ultrafast discharge rate of 32 ns, and high thermal and frequency stability. The results demonstrate that interfacial polarization engineering holds huge promise for the development of dielectrics with high‐energy‐storage performance.
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
今天不熬夜完成签到 ,获得积分10
刚刚
Kristine完成签到 ,获得积分10
2秒前
xunxun发布了新的文献求助10
3秒前
害怕的路灯完成签到,获得积分10
3秒前
bosco完成签到,获得积分10
4秒前
咖喱鸡完成签到,获得积分10
5秒前
Barry完成签到,获得积分10
6秒前
传奇3应助小姜采纳,获得10
9秒前
小文完成签到,获得积分10
9秒前
柳易槐完成签到,获得积分10
9秒前
mofei完成签到,获得积分10
9秒前
优雅的砖头完成签到,获得积分10
9秒前
yangkang完成签到,获得积分10
10秒前
Zero完成签到,获得积分0
11秒前
13秒前
幽默梦之完成签到 ,获得积分10
15秒前
无心完成签到,获得积分10
16秒前
jn完成签到,获得积分10
18秒前
阡陌发布了新的文献求助10
18秒前
REBECCA完成签到 ,获得积分10
18秒前
笨笨的乘风完成签到 ,获得积分10
19秒前
19秒前
没有name完成签到 ,获得积分10
20秒前
21秒前
愉悦完成签到,获得积分10
21秒前
Genger完成签到,获得积分10
23秒前
天栽奇才小高完成签到,获得积分10
23秒前
研友_LXdbaL完成签到,获得积分10
24秒前
慈祥的爆米花完成签到,获得积分10
24秒前
wgf发布了新的文献求助10
24秒前
蟑螂恶霸完成签到,获得积分10
25秒前
XSM完成签到,获得积分10
26秒前
苗条的以丹应助牧之采纳,获得10
26秒前
吖咪h完成签到 ,获得积分10
26秒前
zqy1111完成签到,获得积分10
27秒前
东方完成签到,获得积分10
28秒前
gggoblin完成签到,获得积分10
29秒前
hhgw完成签到 ,获得积分10
31秒前
31秒前
专一的猎豹完成签到,获得积分10
32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
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Picture this! Including first nations fiction picture books in school library collections 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Unlocking Chemical Thinking: Reimagining Chemistry Teaching and Learning 555
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
Cancer Targets: Novel Therapies and Emerging Research Directions (Part 1) 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6359063
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8173036
关于积分的说明 17212284
捐赠科研通 5414057
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2865382
邀请新用户注册赠送积分活动 1842737
关于科研通互助平台的介绍 1690901