Enhanced energy-storage performance in BNT-based lead-free dielectric ceramics via introducing SrTi0.875Nb0.1O3

材料科学 陶瓷 电介质 储能 电容器 功率密度 功率消耗 复合材料 光电子学 工程物理 电气工程 电压 功率(物理) 量子力学 物理 工程类
作者
Lukang Wu,Luomen Tang,Yizan Zhai,Shujun Zhang,Jianjian Sun,Di Hu,Zhongbin Pan,Zhen Su,Yang Zhang,Jinjun Liu
出处
期刊:Journal of Materiomics [Elsevier BV]
卷期号:8 (3): 537-544 被引量:33
标识
DOI:10.1016/j.jmat.2022.01.003
摘要

Environmentally friendly lead-free ceramics capacitors, with outstanding power density, rapid charging/discharging rate, and superior stability, have been receiving increasing attention of late for their ability to meet the critical requirements of pulsed power devices in low-consumption systems. However, the relatively low energy storage capability must be urgently overcome. Herein, this work reports on lead-free SrTi0.875Nb0.1O3 (STN) replacement of (Bi0.47La0.03Na0.5)0.94Ba0.06TiO3 (BLNBT) ferroelectric ceramics with excellent energy storage performance. Improving relaxor behaviour and breakdown strength (Eb), decreasing grain size, and mitigating large polarization difference are conductive to the enhancement of comprehensive energy storage performances. The phase-field simulation methods are further analysized evolution process of electrical tree in the experimental breakdown. In particular, the 0.70BLNBT-0.30STN ceramic exhibit a large discharged energy density of 4.2 J/cm3 with an efficiency of 89.3% at room temperature under electric field of 380 kV/cm. Additionally, for practical applications, the BLNBT-based ceramics achieve a high power density (∼62.3 MW/cm3) and fast discharged time (∼148.8 ns) over broad temperature range (20–200 °C). Therefore, this work can provide a simple and effective guideline paradigm for acquiring high-performance dielectric materials in low-consumption systems operating in a wide range of temperatures and long-term operations.
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
1秒前
wanci应助79采纳,获得10
2秒前
结实星星应助79采纳,获得20
2秒前
3秒前
5秒前
爱吃草莓和菠萝的吕可爱完成签到,获得积分10
7秒前
YY再摆烂完成签到,获得积分10
8秒前
86发布了新的文献求助10
9秒前
打打应助流萤采纳,获得10
9秒前
甲乙丙丁发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
10秒前
执着的雨灵完成签到 ,获得积分10
11秒前
可爱的函函应助dart1023采纳,获得10
11秒前
12秒前
12秒前
13秒前
李哈哈发布了新的文献求助10
14秒前
西红柿完成签到,获得积分10
14秒前
YWJ完成签到 ,获得积分10
14秒前
COCO完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
insane发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
17秒前
CodeCraft应助chenhuihuang采纳,获得10
19秒前
19秒前
kyt发布了新的文献求助20
20秒前
happy发布了新的文献求助10
21秒前
yjf完成签到 ,获得积分10
21秒前
22秒前
insane完成签到,获得积分10
22秒前
22秒前
小西完成签到,获得积分10
23秒前
想吃糖葫芦完成签到 ,获得积分10
23秒前
25秒前
闫123完成签到,获得积分10
25秒前
落落完成签到 ,获得积分10
26秒前
27秒前
Hshi完成签到 ,获得积分10
29秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind 1000
Technical Brochure TB 814: LPIT applications in HV gas insulated switchgear 1000
Immigrant Incorporation in East Asian Democracies 500
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
不知道标题是什么 500
A Preliminary Study on Correlation Between Independent Components of Facial Thermal Images and Subjective Assessment of Chronic Stress 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 3966045
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3511354
关于积分的说明 11157819
捐赠科研通 3245924
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1793233
邀请新用户注册赠送积分活动 874278
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 804304