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]
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
科研老兵发布了新的文献求助10
1秒前
善学以致用应助炙热百川采纳,获得10
1秒前
1秒前
纯真醉波发布了新的文献求助10
2秒前
旧辞完成签到,获得积分10
2秒前
自闭男孩小付完成签到,获得积分10
2秒前
胡轩发布了新的文献求助30
2秒前
科研大捞发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
李爱国应助zhouyan采纳,获得10
3秒前
5秒前
kevindm发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
左安完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
知性的囧完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
abc123发布了新的文献求助10
8秒前
讨厌所有人完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
psj完成签到,获得积分10
9秒前
852应助枫溪采纳,获得10
9秒前
10秒前
11秒前
shadow完成签到 ,获得积分10
13秒前
万能图书馆应助小刺猬采纳,获得30
13秒前
滴答发布了新的文献求助30
13秒前
13秒前
13秒前
沅期发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
15秒前
俭朴奇异果完成签到,获得积分10
16秒前
橙鹿鹿的猫完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
边港洋发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
19秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
19秒前
20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
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
The Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1000
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 1000
Russian Foreign Policy: Change and Continuity 800
Real World Research, 5th Edition 800
Qualitative Data Analysis with NVivo By Jenine Beekhuyzen, Pat Bazeley · 2024 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5718021
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5250051
关于积分的说明 15284272
捐赠科研通 4868198
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2614063
邀请新用户注册赠送积分活动 1563973
关于科研通互助平台的介绍 1521425