Superior Energy Storage Performance in Antiferroelectric Epitaxial Thin Films via Structural Heterogeneity and Orientation Control

材料科学 电容器 电介质 反铁电性 光电子学 储能 磁滞 纳米技术 电压 铁电性 凝聚态物理 电气工程 功率(物理) 量子力学 物理 工程类
作者
Tianfu Zhang,Yangyang Si,Shiqing Deng,Hailin Wang,Tao Wang,Junda Shao,Yijie Li,Xudong Li,Qianxin Chen,Chenhan Liu,Gaokuo Zhong,Yan Huang,Jun Wei,Lang Chen,Sujit Das,Zuhuang Chen
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
被引量:5
标识
DOI:10.1002/adfm.202311160
摘要

Abstract Dielectric capacitors are desired for electronics and electrical power systems because of their fast charge–discharge speed and high‐power density. Nevertheless, dielectric capacitors typically exhibit lower energy densities in comparison to other energy storage systems like batteries or fuel cells. Among dielectrics, antiferroelectrics have shown great promise for high energy density because of their characteristic double hysteresis loops. However, current antiferroelectric capacitors still face challenges of low efficiency and low breakdown strength due to their large hysteresis, which is harmful to energy efficiency and reliability of the system. Herein, by engineering the nanoscale heterogeneity to mitigate hysteresis and controlling orientation to enhance the polarization, the exceptional energy storage performance of antiferroelectric (Pb 0.97 La 0.02 )(Zr 0.55 Sn 0.45 )O 3 epitaxial thin films is demonstrated. Atomic‐resolution transmission electron microscopy and X‐ray reciprocal space mapping confirm the presence of nanoscale structural heterogeneity, characterized by fragmented antipolar nanodomains. These films exhibit remarkable energy densities, reaching up to ≈84.5 J cm −3 , coupled with ultrahigh efficiencies of up to ≈98.5% and superior stability, maintaining efficiencies above 92% across a wide field range of ≈5 MV cm −1 . Notably, these findings surpass the capabilities of previously reported dielectric materials, opening new avenues for advanced energy storage 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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
关怀关关完成签到,获得积分10
刚刚
天才幸运鱼完成签到,获得积分10
刚刚
复杂念梦发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
深情安青应助Shirley@yiyi采纳,获得10
3秒前
共享精神应助ghq7724采纳,获得20
3秒前
3秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
5秒前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
顾矜应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
6秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
6秒前
6秒前
7秒前
7秒前
7秒前
9秒前
10秒前
顶顶小明发布了新的文献求助10
10秒前
绵绵完成签到,获得积分10
10秒前
fifteen发布了新的文献求助10
12秒前
15秒前
2441922098发布了新的文献求助30
16秒前
婧婧发布了新的文献求助10
17秒前
努力努力发布了新的文献求助100
17秒前
18秒前
科研虫完成签到,获得积分20
18秒前
之外完成签到 ,获得积分10
19秒前
20秒前
风中作画发布了新的文献求助10
22秒前
manchang完成签到 ,获得积分10
22秒前
22秒前
橘子汽水关注了科研通微信公众号
22秒前
xwl发布了新的文献求助10
24秒前
科研虫发布了新的文献求助10
25秒前
高分求助中
Evolution 10000
Sustainability in Tides Chemistry 2800
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
An Introduction to Geographical and Urban Economics: A Spiky World Book by Charles van Marrewijk, Harry Garretsen, and Steven Brakman 600
Diagnostic immunohistochemistry : theranostic and genomic applications 6th Edition 500
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3153522
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2804730
关于积分的说明 7861275
捐赠科研通 2462658
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1310909
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 629416
版权声明 601809