Structure-evolution-designed amorphous oxides for dielectric energy storage

材料科学 无定形固体 电介质 钙钛矿(结构) 储能 正交晶系 电容器 小型化 氧化物 工程物理 介电常数 单斜晶系 光电子学 航程(航空) 化学物理 纳米技术 复合材料 电气工程 结晶学 电压 化学 晶体结构 热力学 物理 冶金 功率(物理) 工程类
作者
Yahui Yu,Qing Zhang,Zhiyu Xu,Wei Zheng,Jibo Xu,Zhongnan Xi,Lin Zhu,Chunyan Ding,Yan‐Qiang Cao,Kewei Chen,Yalin Qin,Shandong Li,Aidong Li,Di Wu,Karin M. Rabe,Xiaohui Liu,Zheng Wen
出处
期刊:Nature Communications [Springer Nature]
卷期号:14 (1) 被引量:8
标识
DOI:10.1038/s41467-023-38847-1
摘要

Recently, rapidly increased demands of integration and miniaturization continuously challenge energy densities of dielectric capacitors. New materials with high recoverable energy storage densities become highly desirable. Here, by structure evolution between fluorite HfO2 and perovskite hafnate, we create an amorphous hafnium-based oxide that exhibits the energy density of ~155 J/cm3 with an efficiency of 87%, which is state-of-the-art in emergingly capacitive energy-storage materials. The amorphous structure is owing to oxygen instability in between the two energetically-favorable crystalline forms, in which not only the long-range periodicities of fluorite and perovskite are collapsed but also more than one symmetry, i.e., the monoclinic and orthorhombic, coexist in short range, giving rise to a strong structure disordering. As a result, the carrier avalanche is impeded and an ultrahigh breakdown strength up to 12 MV/cm is achieved, which, accompanying with a large permittivity, remarkably enhances the energy storage density. Our study provides a new and widely applicable platform for designing high-performance dielectric energy storage with the strategy exploring the boundary among different categories of materials.
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
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
路之遥兮发布了新的文献求助10
刚刚
一平发布了新的文献求助10
刚刚
jerry完成签到,获得积分20
刚刚
搞怪便当完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
刚刚
布丁仔完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
Hu111完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
关琦完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
ZTT完成签到,获得积分20
2秒前
苗条的一一完成签到,获得积分10
2秒前
lxh2424发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
dsjlove发布了新的文献求助10
3秒前
忧郁的续发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
科研r完成签到,获得积分10
3秒前
牧楊人完成签到 ,获得积分10
3秒前
Lucas应助勾勾1991采纳,获得10
4秒前
研友_VZG7GZ应助勾勾1991采纳,获得20
4秒前
充电宝应助勾勾1991采纳,获得20
4秒前
4秒前
Lucas应助勾勾1991采纳,获得10
4秒前
汉堡包应助jerry采纳,获得10
4秒前
习习应助changmengying采纳,获得10
5秒前
5秒前
高贵花瓣完成签到,获得积分10
5秒前
161319141完成签到 ,获得积分10
5秒前
丰富的世界完成签到 ,获得积分10
5秒前
高兴英完成签到,获得积分10
5秒前
美好嘉熙完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
清浅发布了新的文献求助10
6秒前
无辜的傲安完成签到 ,获得积分10
6秒前
Jinji发布了新的文献求助200
6秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Social media impact on athlete mental health: #RealityCheck 1020
Ensartinib (Ensacove) for Non-Small Cell Lung Cancer 1000
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 1000
Bacterial collagenases and their clinical applications 800
El viaje de una vida: Memorias de María Lecea 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3527304
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3107454
关于积分的说明 9285518
捐赠科研通 2805269
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1539827
邀请新用户注册赠送积分活动 716708
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 709672