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Enhancing pulse energy-storage performance via strategy of establishing sandwich heterostructure

异质结 储能 脉搏(音乐) 材料科学 能量(信号处理) 光电子学 计算机科学 电气工程 工程类 物理 功率(物理) 电压 量子力学
作者
Guiwei Yan,Jun Sun,Juanwen Yan,Bijun Fang,Shuai Zhang,Xiaolong Lu,Xiangyong Zhao,Feifei Wang,Jianning Ding
出处
期刊:Journal of energy storage [Elsevier]
卷期号:82: 110588-110588 被引量:1
标识
DOI:10.1016/j.est.2024.110588
摘要

The effects of sandwich heterostructure on the energy-storage property are still existing some "mess", detailed and systematic investigation should be carried out. In this work, novel sandwich heterostructure ceramics composed of (Ba0.94Li0.02La0.04)(Mg0.04Ti0.96)O3 and 0.85(Ba0.94Li0.02La0.04)(Mg0.04Ti0.96)O3–0.15NaNbO3 were prepared by film stacking and laminating technology and traditional solid-state sintering, to reveal the relationship between sandwich heterostructure and energy-storage performance. Sandwich heterojunction significantly affects electron-injection, space-charge, build-in electric field (Ei) direction, interlayer-coupling, interface-blocking and clamping effect. Ei direction is adjusted and electric tree growth is restrained. Interface blocking effect mainly occurs when Ei direction is opposite to applied electric field. Comparatively high polarization and tilted polarization-electric field hysteresis loops are obtained. Outstanding recoverable energy-storage density of 5.81 J/cm3 and discharge energy density of 3.99 J/cm3 are gained with current density of 1016.71 A/cm2 and power density of 305.01 MW/cm3. Satisfactory frequency stability, temperature stability and anti-fatigue feature are also achieved. Such sandwich heterostructure design develops a convenient and effective method to enhance energy-storage performance, and related research guides the study of energy-storage performance in multilayer heterostructure.
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