亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Engineering Phase Separation in Niobate Glass through Ab Initio Molecular Dynamics for Enhanced Energy Storage Performance and Unprecedented Thermal Stability in Niobate-Based Glass Ceramics

材料科学 电介质 陶瓷 热稳定性 结晶 相(物质) 兴奋剂 电场 从头算 储能 粒度 化学物理 复合材料 热力学 光电子学 化学工程 冶金 功率(物理) 有机化学 化学 量子力学 工程类 物理
作者
Chao Chen,Tong Wang,Shuren Zhang,Bo Li
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:16 (11): 13961-13971 被引量:5
标识
DOI:10.1021/acsami.3c18103
摘要

The advancement of lead-free glass ceramics (GCs) possessing appropriate energy storage characteristics is crucial for the renewable energy and electronics industry. In this study, we synthesized lead-free GCs predominantly composed of the tungsten bronze phase, Ba3.3Nb10O28.3. Ab initio molecular dynamics initially reveal nonuniform distribution within the Ba/Nb–O regions in niobite glassy melts, offering valuable insights for the subsequent crystallization process. The proposal of a B-site engineering strategy is suggested, which entails the concurrent reduction of grain size and augmentation of the band gap in tungsten bronze GCs doped with Ta. This approach results in a substantial enhancement of the dielectric breakdown strength (BDS). Phase-field simulations have indicated that the refinement of grain sizes plays a pivotal role in augmenting the local electric field distribution and breakdown path, thereby contributing to the enhancement of BDS. As a consequence of these modifications, a notably high recoverable energy density (Wrec) of 5.23 J/cm3 can be achieved, accompanied by an ultrahigh efficiency (η) of 94%, and superior thermal stability in energy storage. These outcomes are particularly evident in the case of 2 mol % Ta2O5-doped P2O5–K2O–BaO–Bi2O3–TeO2–Nb2O5 (PKBBTN-T) GCs, where the Wrec and η can be determined to be 2.87 ± 3% J/cm3 and 95.46 ± 4%, respectively, over a temperature range spanning from 20 to 150 °C. Additionally, this specimen exhibits an exceptionally high discharge energy density (Wdis) of 4.01 J/cm3. This comprehensive investigation, comprising experimental and theoretical analyses, establishes an effective pathway and paradigm for the development of dielectric materials with ultrahigh energy storage properties.
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
量子星尘发布了新的文献求助10
32秒前
54秒前
Galri完成签到 ,获得积分10
55秒前
Oxygen发布了新的文献求助10
59秒前
Oxygen完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
chentao发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
种田发布了新的文献求助10
1分钟前
Mong那粒沙完成签到,获得积分10
2分钟前
丘比特应助Wednesday Chong采纳,获得10
2分钟前
keyan发布了新的文献求助10
3分钟前
keyan完成签到,获得积分10
3分钟前
dkm完成签到,获得积分10
3分钟前
souther完成签到,获得积分0
3分钟前
小蘑菇应助dkm采纳,获得10
4分钟前
laber应助dagangwood采纳,获得50
4分钟前
理理完成签到 ,获得积分10
4分钟前
笨蛋美女完成签到 ,获得积分10
4分钟前
Nann完成签到 ,获得积分10
5分钟前
5分钟前
可颂歌发布了新的文献求助30
5分钟前
西伯利亚老母猪完成签到,获得积分10
5分钟前
草木完成签到 ,获得积分20
6分钟前
6分钟前
6分钟前
6分钟前
6分钟前
Lucas应助愤怒的千易采纳,获得10
7分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
7分钟前
yykl完成签到 ,获得积分10
7分钟前
清脆映梦完成签到,获得积分10
8分钟前
8分钟前
8分钟前
小马甲应助Doctor采纳,获得10
9分钟前
9分钟前
彭于晏应助科研通管家采纳,获得10
9分钟前
9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
Einführung in die Rechtsphilosophie und Rechtstheorie der Gegenwart 1500
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 1000
Air Transportation A Global Management Perspective 9th Edition 700
DESIGN GUIDE FOR SHIPBOARD AIRBORNE NOISE CONTROL 600
NMR in Plants and Soils: New Developments in Time-domain NMR and Imaging 600
当代中国马克思主义问题意识研究 科学出版社 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4974040
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4229319
关于积分的说明 13172485
捐赠科研通 4018364
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2198901
邀请新用户注册赠送积分活动 1211464
关于科研通互助平台的介绍 1126662