Achieving excellent energy storage performance at moderate electric field in Ca0.85Bi0.05Sm0.05TiO3-modified BiFeO3-based relaxor ceramics via multiple synergistic design

材料科学 电场 电容器 陶瓷 储能 极化(电化学) 热稳定性 饱和(图论) 复合材料 电压 光电子学 电气工程 化学工程 热力学 化学 物理化学 量子力学 组合数学 工程类 功率(物理) 物理 数学
作者
Shuo Liu,Wuwei Feng,Jinhong Li,Bin Tang,Hu Cheng,Yi Zhong,Bin He,Dengjie Luo
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:470: 144086-144086 被引量:15
标识
DOI:10.1016/j.cej.2023.144086
摘要

Lead-free BiFeO3-based capacitors have attracted considerable attention owing to their excellent energy storage potential. Herein, we report 0.7(0.67BiFeO3–0.33BaTiO3)–0.3Ca0.85Bi0.05Sm0.05TiO3 (BF–BT–CBST) relaxor ceramics with an excellent recoverable energy density (5.26 J/cm3) and high efficiency (82.4%) at 300 kV/cm, which is the optimal energy storage performance under moderate electric field among lead-free ceramic capacitors. The introduction of CBST suppressed the early polarization saturation of BF-based ceramics while maintaining a particularly high polarization of 41.5 μC/cm2 under 300 kV/cm. In addition, the refined grain size and increased bandgap improved the breakdown electric field. BF–BT–CBST ceramics demonstrated a record-breaking discharge rate of t0.9 ∼ 27 ns due to the generation of highly dynamic polar nanoregions that are sensitive to electric fields. CBST-modified ceramics also showed outstanding thermal stability (25 °C–160 °C), frequency stability (1–300 Hz), and fatigue endurance (105 cycles). Our results indicate that CBST facilitates the preservation of high polarization and is a good additive for the BF-based energy storage materials and may also be applied in other material systems.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
明理如凡完成签到,获得积分10
1秒前
XIAO完成签到,获得积分10
1秒前
酱紫发布了新的文献求助10
2秒前
why完成签到,获得积分10
2秒前
一鹭向北发布了新的文献求助10
2秒前
你好完成签到,获得积分10
2秒前
颖火虫发布了新的文献求助10
3秒前
N2H4完成签到,获得积分20
3秒前
小飞飞发布了新的文献求助10
3秒前
tough发布了新的文献求助20
3秒前
Connie425发布了新的文献求助10
3秒前
sldragon发布了新的文献求助10
4秒前
亚甲基黑完成签到,获得积分10
4秒前
壮观的谷冬完成签到 ,获得积分0
5秒前
meng完成签到,获得积分20
5秒前
6秒前
燕小丙完成签到,获得积分10
6秒前
张琳琳发布了新的文献求助10
6秒前
踏实十八发布了新的文献求助30
7秒前
失眠的惜天完成签到,获得积分10
7秒前
yzx完成签到,获得积分10
7秒前
寒冷的凝旋完成签到,获得积分10
7秒前
玺鱼给玺鱼的求助进行了留言
7秒前
高佳智发布了新的文献求助10
8秒前
111完成签到 ,获得积分10
8秒前
桐桐应助xuchaoqun采纳,获得10
9秒前
aiwujie103090完成签到,获得积分10
9秒前
李健的小迷弟应助江边鸟采纳,获得20
9秒前
思源应助光亮听白采纳,获得20
9秒前
猪血糕yu完成签到,获得积分10
9秒前
Akim应助想水SCI采纳,获得10
10秒前
zbs完成签到,获得积分10
10秒前
LLL完成签到 ,获得积分10
10秒前
甜蜜水蜜桃完成签到 ,获得积分10
11秒前
11秒前
金老师应助淡淡夕阳采纳,获得10
11秒前
123完成签到 ,获得积分10
11秒前
pluto应助纯真抽屉采纳,获得10
11秒前
高分求助中
The Mother of All Tableaux Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 2400
Ophthalmic Equipment Market by Devices(surgical: vitreorentinal,IOLs,OVDs,contact lens,RGP lens,backflush,diagnostic&monitoring:OCT,actorefractor,keratometer,tonometer,ophthalmoscpe,OVD), End User,Buying Criteria-Global Forecast to2029 2000
Optimal Transport: A Comprehensive Introduction to Modeling, Analysis, Simulation, Applications 800
Official Methods of Analysis of AOAC INTERNATIONAL 600
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 588
Residual Stress Measurement by X-Ray Diffraction, 2003 Edition HS-784/2003 588
T/CIET 1202-2025 可吸收再生氧化纤维素止血材料 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3950291
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3495773
关于积分的说明 11078786
捐赠科研通 3226217
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1783653
邀请新用户注册赠送积分活动 867728
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 800904