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
2秒前
Robin完成签到 ,获得积分10
5秒前
归尘应助hahasun采纳,获得30
5秒前
Sweet完成签到 ,获得积分10
6秒前
过时的元风完成签到 ,获得积分10
7秒前
平常无颜发布了新的文献求助10
7秒前
张大旭77完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
伶俐书蝶完成签到 ,获得积分10
14秒前
平常无颜完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
笛卡尔的情书完成签到 ,获得积分10
18秒前
wwrjj完成签到,获得积分0
19秒前
roundtree完成签到 ,获得积分0
20秒前
科研通AI2S应助平常无颜采纳,获得10
21秒前
myq完成签到 ,获得积分10
21秒前
22秒前
24秒前
28秒前
32秒前
37秒前
43秒前
45秒前
45秒前
47秒前
大个应助科研通管家采纳,获得10
50秒前
54秒前
54秒前
58秒前
1分钟前
ZYX发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
JJ完成签到,获得积分10
1分钟前
hyl-tcm完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
幸福幸福完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
任性的思远完成签到 ,获得积分10
1分钟前
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
Introduction to Helicopter and Tiltrotor Flight Simulation, Second Edition 2500
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
Malcolm Fraser : a biography 700
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 6512352
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8305782
关于积分的说明 17742073
捐赠科研通 5613923
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2923754
邀请新用户注册赠送积分活动 1901023
关于科研通互助平台的介绍 1762720