High energy storage density and power density achieved simultaneously in NaNbO3-based lead-free ceramics via antiferroelectricity enhancement

材料科学 陶瓷 储能 反铁电性 功率密度 电介质 能量密度 铁电性 能量(信号处理) 光电子学 铅(地质) 功率(物理) 工程物理 复合材料 物理 地质学 量子力学 地貌学 统计 数学 工程类
作者
Xiaoyan Dong,Xu Li,Xiuli Chen,Hongyun Chen,Congcong Sun,Junpeng Shi,Feihong Pang,Huanfu Zhou
出处
期刊:Journal of Materiomics [Elsevier]
卷期号:7 (3): 629-639 被引量:138
标识
DOI:10.1016/j.jmat.2020.11.016
摘要

High-performance lead-free dielectric ceramics with simultaneously high energy storage density and power density are in high demanded for pulse power systems. To realize excellent energy-storage characteristics, a strategy to enhance antiferroelectricity and construct a local random field simultaneously was proposed in this study. Based on the above strategy, a series of (1-x)NaNbO3-xBi(Ni1/2Sn1/2)O3 [xBNS, x = 0.05, 0.10, 0.15, 0.20, and 0.22] solid solutions were designed and fabricated. An ultrahigh energy storage density (Utotal) of 7.35 J/cm3, and recoverable energy density (Urec) of 5.00 J/cm3 were achieved in the 0.10BNS ceramics. In addition, an adequate stability of energy storage properties at a range of temperatures (20–140 °C), frequencies (1–100 Hz), and fatigue test durations (1–104 cycles) were realized in 0.10BNS ceramics. 0.10BNS ceramics displayed a high current density of 1005 A/cm2, an ultrahigh power density of 100.5 MW/cm3, and an ultrashort discharge time of 46.5 ns? This remarkable performance not only justified our strategy but also confirmed 0.10BNS ceramics as a promising candidate for energy storage.

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
1秒前
有魅力白开水完成签到,获得积分10
1秒前
有魅力剑成完成签到 ,获得积分10
1秒前
tian悦发布了新的文献求助10
2秒前
完美世界应助刘星采纳,获得10
3秒前
3秒前
光敏剂发布了新的文献求助10
3秒前
orixero应助起床别睡了采纳,获得10
4秒前
朴素浩然完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
飘逸凝丝完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
Ann发布了新的文献求助10
5秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
6秒前
小沫发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
冒险寻羊发布了新的文献求助10
7秒前
科研通AI6.2应助siri采纳,获得30
7秒前
小马甲应助学不完了采纳,获得10
8秒前
8秒前
朴素浩然发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
9秒前
9秒前
莽哥完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
10秒前
10秒前
善良烨霖完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
Lucas应助ardejiang采纳,获得10
10秒前
11秒前
11秒前
烟花应助背后的元龙采纳,获得10
12秒前
12秒前
GGL完成签到,获得积分10
13秒前
科研顺利发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
小y完成签到 ,获得积分10
14秒前
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
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Principles of town planning : translating concepts to applications 500
Modified letrozole versus GnRH antagonist protocols in ovarian aging women for IVF: An Open-Label, Multicenter, Randomized Controlled Trial 360
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6063197
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7895584
关于积分的说明 16314144
捐赠科研通 5206599
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2785422
邀请新用户注册赠送积分活动 1768028
关于科研通互助平台的介绍 1647487