Enhanced Energy Density and Efficiency in Lead‐Free Sodium Niobate‐Based Relaxor Antiferroelectric Ceramics for Electrostatic Energy Storage Application

反铁电性 材料科学 陶瓷 储能 电场 拉曼光谱 极化(电化学) 凝聚态物理 光电子学 分析化学(期刊) 铁电性 复合材料 电介质 光学 热力学 物理化学 量子力学 物理 功率(物理) 化学 色谱法
作者
Tianze Pan,Ji Zhang,Zhan‐Nan Guan,Yiming Yan,Jia‐Jun Ma,Xiongjie Li,Shun Guo,Jing Wang,Yaojin Wang
出处
期刊:Advanced electronic materials [Wiley]
卷期号:8 (12) 被引量:25
标识
DOI:10.1002/aelm.202200793
摘要

Abstract Antiferroelectric ceramics are recently, a research hotspot for electrostatic energy storage because of their large electric‐field induced polarization. Lead‐free sodium niobate (NaNbO 3 )‐based ceramics are one of the emerging antiferroelectric counterparts. However, the unstable antiferroelectric phase seriously restricts the further improvement of energy density and efficiency. In this work, by introducing binary perovskite end‐member BiFeO 3 –BaTiO 3 with lower tolerance factor and average electronegativity into NaNbO 3 ceramics, the stablized antiferroelectric phase with improved relaxation characteristic is identified by slim double‐like polarization‐electric field ( P–E ) loops and four‐peak current–electric field ( I–E ) curves. Meanwhile, the antiferroelectric P to R phase transition is verified through Raman spectra, X‐ray diffraction (XRD) patterns, and dielectric performance. In particular, the enhanced electric breakdown strength E b is achieved by synergic contributions from ultralow dielectric loss, reduced grain size, and so on. Consequently, the sample with optimized composition displays ultrahigh recoverable energy storage density ( W rec ) of 14.5 J cm −3 and satisfied efficiency (η) of 83.9%, which shows the superiority in the state‐of‐the‐art dielectric ceramics. These results provide a feasible route by regulating the relationship between antiferroelectric structure and properties to explore high‐performance dielectrics for electrostatic 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
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
丘比特应助haodian采纳,获得10
刚刚
刚刚
洛风辰完成签到,获得积分10
1秒前
虚心岂愈发布了新的文献求助10
1秒前
研友_VZG7GZ应助LSHS采纳,获得10
1秒前
1秒前
123完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
2秒前
2秒前
快乐的如曼完成签到 ,获得积分10
2秒前
爆米花应助amo采纳,获得10
3秒前
Duqianying发布了新的文献求助10
4秒前
哭泣的鞋子完成签到,获得积分10
4秒前
优雅麦片完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
JamesPei应助apple采纳,获得10
4秒前
5秒前
迷你的惋庭完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
7秒前
三岁完成签到 ,获得积分10
7秒前
陶醉夏旋发布了新的文献求助10
7秒前
机智的南烟完成签到,获得积分10
7秒前
张女士发布了新的文献求助10
7秒前
郑小凝完成签到,获得积分10
7秒前
情怀应助昴宿缉拿采纳,获得10
7秒前
8秒前
qys发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
9秒前
fenmiao发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
10秒前
liminghui完成签到,获得积分10
11秒前
zhu哒哒哒发布了新的文献求助30
11秒前
大个应助小葛有点膨采纳,获得10
11秒前
12秒前
12秒前
高分求助中
Clinical Epidemiology: The Essentials, 6e 10000
(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
The Graphene Handbook (2019 Edition) 800
Adhesion Science: Principles & Practice 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
IEST-RP-CC018: Cleanroom Cleaning and Sanitization: Operating and Monitoring Procedures 600
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
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 6539555
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8330999
关于积分的说明 17851791
捐赠科研通 5644455
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2935866
邀请新用户注册赠送积分活动 1912016
关于科研通互助平台的介绍 1772588