High energy storage efficiency of NBT-SBT lead-free ferroelectric ceramics

材料科学 电介质 电容器 铁电性 陶瓷 极化(电化学) 储能 陶瓷电容器 介电损耗 微观结构 复合材料 光电子学 电压 电气工程 热力学 功率(物理) 物理化学 化学 物理 工程类
作者
Xinyi Zhou,Kai Liu,Zilin Yan,Bing Xie,Pengyuan Fan,Shenggui Chen,Chanatip Samart,David Salamon,Hua Tan,Zhongming Fan,Haibo Zhang
出处
期刊:Ceramics International [Elsevier BV]
卷期号:48 (16): 23266-23272 被引量:21
标识
DOI:10.1016/j.ceramint.2022.04.311
摘要

Ceramic-based dielectrics have been widely used in pulsed power capacitors owing to their good mechanical and thermal properties. Bi0.5Na0.5TiO3-based (NBT-based) solid solutions exhibit relatively high polarization, which is considered as a promising dielectric energy storage material. However, the high remnant polarization and low energy efficiency limit their application in dielectric capacitors. Herein, a typical relaxor ferroelectric Sr0·7Bi0·2TiO3 (SBT) was introduced into the NBT system to strengthen the overall relaxor behavior, resulting in reduced remnant polarization. We prepared (1-x)NBT-xSBT (x = 0.35, 0.45, 0.55, and 0.65) ceramics by the conventional solid-phase reaction method and further investigated their microstructures, dielectric and energy storage properties. With the increase of SBT content, the size of the grains and the maximum dielectric constant gradually decreased, simultaneously. Furthermore, the dielectric shoulder corresponding to the maximum dielectric constant shifted to a lower temperature, indicating that the enhancement of polarization dynamics was a consequence of the domain refinement. As a result, the optimum property was identified in the 0.45NBT-0.55SBT sample with a high recoverable energy density of 1.34 J/cm3 and an outstanding energy efficiency of 96% at a low electric field of 100 kV/cm.
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
归零者应助逆流的鱼采纳,获得10
1秒前
小火车发布了新的文献求助10
1秒前
英姑应助zzh采纳,获得10
3秒前
负责烤鸡发布了新的文献求助10
4秒前
adamwang完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
丘比特应助小火车采纳,获得10
6秒前
7秒前
FashionBoy应助szp采纳,获得10
8秒前
8秒前
邪恶五角星完成签到 ,获得积分10
11秒前
科研通AI6.3应助ff采纳,获得10
11秒前
小小发布了新的文献求助10
12秒前
yy完成签到,获得积分10
12秒前
不器君发布了新的文献求助30
13秒前
小火车完成签到,获得积分20
14秒前
14秒前
帅帅完成签到,获得积分10
14秒前
科研通AI6.3应助陈新华采纳,获得10
17秒前
17秒前
20秒前
1501929468完成签到 ,获得积分10
20秒前
21秒前
22秒前
23秒前
SI完成签到 ,获得积分10
24秒前
科研通AI6.4应助SSS采纳,获得10
24秒前
25秒前
25秒前
今夜有雨完成签到 ,获得积分10
25秒前
25秒前
szp发布了新的文献求助10
26秒前
Yang完成签到,获得积分10
26秒前
小懒猪发布了新的文献求助10
29秒前
111发布了新的文献求助10
29秒前
30秒前
细腻老太完成签到 ,获得积分10
31秒前
31秒前
莹莹发布了新的文献求助10
32秒前
沐偶完成签到,获得积分10
33秒前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 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
Advanced Weaponeering Fourth Edition, Volume 2 1000
Weaponeering: An Introduction Fourth Edition, Volume 1 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
Analytical Separation Science 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 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 7548585
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9131721
关于积分的说明 19511252
捐赠科研通 7141936
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3259824
关于科研通互助平台的介绍 2426537
邀请新用户注册赠送积分活动 2248546