Domain engineered lead-free Bi0.5Na0.5TiO3-Bi(Ni0.5Hf0.5)O3 relaxor ferroelectric ceramics for energy storage with low electric field applications

材料科学 铁电性 铁电陶瓷 储能 陶瓷 功率密度 相变 电场 凝聚态物理 相(物质) 电介质 光电子学 复合材料 物理 热力学 功率(物理) 量子力学
作者
Yutao Zhang,Xiaohua Zhang,Pei Zhang,Yongqi Zhang,Peng Shi,Zhenxing Yue
出处
期刊:Journal of energy storage [Elsevier BV]
卷期号:84: 110847-110847 被引量:22
标识
DOI:10.1016/j.est.2024.110847
摘要

Lead-free materials for energy storage are increasingly receiving attention due to their exceptional properties of high charging and discharging rates, high power density, and eco-friendliness. In this work, (1−x)Bi0.5Na0.5TiO3-xBi(Ni0.5Hf0.5)O3 (BNT-BNH, x = 0.05, 0.10, 0.15 and 0.20) ceramics were prepared for electrostatic energy storage. P-E loops results show that the introduction of Ni2+ and Hf4+ induces the formation of polar nanoregions (PNRs) and the phase transition from ferroelectric to relaxor ferroelectric in BNT ceramics. Transmission Electron Microscopy directly confirm the increase of crystal plane spacing implies a good solid solution of BNT-BNH, and the number of spherical PNRs increases significantly with increasing the BNH content. Herein, a recoverable energy storage density of 2.68 J/cm3 and relative efficiency of 72.1 % are achieved for 0.8BNT-0.2BNH ceramics under 210 kV/cm. The 0.8BNT-0.2BNH ceramics also exhibit a fast discharge rate (t0.9 = 76 ns), high current density (403.1 A/cm2), and high power density (12.85 MW/cm3), which illustrates that BNT-BNH material systems have good application potential in electrostatic 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
zenabia完成签到 ,获得积分0
1秒前
3秒前
lxhhh完成签到,获得积分10
3秒前
wqeqa发布了新的文献求助10
4秒前
free完成签到,获得积分10
5秒前
科研雪瑞发布了新的文献求助30
6秒前
酷酷妙梦完成签到,获得积分10
6秒前
兴奋的依波完成签到,获得积分10
6秒前
holoka发布了新的文献求助10
6秒前
neversay4ever发布了新的文献求助10
7秒前
ccccchen完成签到,获得积分10
8秒前
Ada完成签到 ,获得积分10
8秒前
陈一完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
慕慕倾完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
FUNG完成签到 ,获得积分0
14秒前
lemon完成签到,获得积分10
15秒前
HJX完成签到,获得积分10
15秒前
隐形曼青应助森诺采纳,获得10
15秒前
KK发布了新的文献求助10
15秒前
香蕉觅云应助科研雪瑞采纳,获得10
16秒前
花蝴蝶完成签到 ,获得积分10
17秒前
kyf完成签到,获得积分10
17秒前
大个应助holoka采纳,获得10
17秒前
18秒前
854fycchjh完成签到,获得积分10
18秒前
刘振扬完成签到,获得积分10
19秒前
濮阳盼曼完成签到,获得积分10
20秒前
优雅的千雁完成签到,获得积分0
20秒前
jiangyi3029完成签到 ,获得积分10
20秒前
21秒前
研友_VZG7GZ应助neversay4ever采纳,获得10
22秒前
小胡完成签到,获得积分10
22秒前
知行完成签到,获得积分10
22秒前
24秒前
小马甲应助KK采纳,获得10
26秒前
火星上的青亦完成签到,获得积分10
26秒前
高级后勤完成签到,获得积分10
26秒前
苏222完成签到,获得积分10
26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
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
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 6519034
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8311677
关于积分的说明 17770332
捐赠科研通 5621043
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2926632
邀请新用户注册赠送积分活动 1903449
关于科研通互助平台的介绍 1764139