清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Simultaneously realizing ultrahigh energy storage density and efficiency in BaTiO3-based dielectric ceramics by creating highly dynamic polar nanoregions and intrinsic conduction

材料科学 储能 电容器 陶瓷 电介质 极化(电化学) 热传导 工程物理 热稳定性 铁电性 光电子学 电压 复合材料 电气工程 热力学 功率(物理) 化学工程 工程类 物理 物理化学 化学
作者
Changbai Long,Wenjie Zhou,Huiming Song,Kun Zheng,Wei Ren,Haijun Wu,Xiangdong Ding,Laijun Liu
出处
期刊:Acta Materialia [Elsevier BV]
卷期号:256: 119135-119135 被引量:123
标识
DOI:10.1016/j.actamat.2023.119135
摘要

Nowadays, it is urgent to explore advanced and eco-friendly energy storage capacitors based on lead-free relaxor ferroelectric (RFE) ceramics in order to meet the ever-increasing requirements in pulsed power systems. BaTiO3 (BT)-based RFE ceramics are considered as ones of the best high-temperature energy storage materials due to their good thermal stability. However, relatively low recoverable energy storage density (Wrec<5 J/cm3) has been a key bottleneck restricting the practical applications of them. Here, a novel strategy is proposed to create highly dynamic PNRs and the intrinsic conduction by introducing Bi(M1-0.015xTa0.015x)O3+0.015x (BMO-Ta, M=Mg2/3Ta1/3) to BT matrix. As a consequence, the designed (1-x)BT-x(BMO-Ta) ceramics exhibit dramatically enhanced energy storage properties including ultrahigh Wrec and efficiency (η), because of the coexistence of very slim polarization hysteresis (P-E) loops, large polarization difference (ΔP) and giant dielectric breakdown electric strength (Eb). Wrec and η of the x=0.25 ceramic reach up to 9.03 J/cm3 and 95.2% under 720 kV/cm, respectively. Furthermore, it shows excellent temperature/frequency/cycling stability over a wide range of 20−200 °C, 1−500 Hz and 1−3.3 × 105 cycles, respectively (the variations of Wrec and η are < 3% and < 4%, respectively). The findings in this paper not only indicate excellent comprehensive properties achieved in the novel (1-x)BT-x(BMO-Ta) system, but also provide an effective approach to explore advanced energy storage capacitors in other lead-free ceramic systems.
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
上官若男应助369ninja采纳,获得10
42秒前
科研通AI6.2应助zxxx采纳,获得10
49秒前
AA完成签到,获得积分10
55秒前
Xulyun完成签到 ,获得积分10
1分钟前
贪玩的网络完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
zxxx发布了新的文献求助10
1分钟前
花誓lydia完成签到 ,获得积分10
1分钟前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
Lillianzhu1完成签到,获得积分10
1分钟前
桐桐应助zxxx采纳,获得10
1分钟前
腼腆的山兰完成签到 ,获得积分10
1分钟前
布吉岛呀完成签到 ,获得积分10
2分钟前
大大大忽悠完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
眉间尺发布了新的文献求助10
2分钟前
眉间尺完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
zxxx发布了新的文献求助10
2分钟前
zxxx完成签到,获得积分10
2分钟前
L_完成签到 ,获得积分10
2分钟前
洁净的静芙完成签到 ,获得积分10
2分钟前
wangfaqing942完成签到 ,获得积分10
3分钟前
sunwsmile完成签到 ,获得积分10
3分钟前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得30
3分钟前
小白白完成签到 ,获得积分10
3分钟前
Copyright应助雪山飞龙采纳,获得10
4分钟前
5分钟前
雪山飞龙完成签到,获得积分10
5分钟前
5分钟前
5分钟前
5分钟前
踏实的半雪完成签到 ,获得积分10
5分钟前
wj发布了新的文献求助10
5分钟前
呆萌冰烟发布了新的文献求助10
5分钟前
会飞的柯基完成签到 ,获得积分10
5分钟前
不安的如天完成签到,获得积分10
5分钟前
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
Cronologia da história de Macau 5000
Petrology and Plate Tectonics 800
Electrode Potentials 550
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Trees of tropical Asia : an illustrated guide to diversity 500
Materials Informatics Molecules, Crystals and Beyond A volume in Acta Materialia Book Series 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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7042169
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8709061
关于积分的说明 18444152
捐赠科研通 6553098
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3117100
关于科研通互助平台的介绍 2200901
邀请新用户注册赠送积分活动 2092454