Curved‐Dislocation‐Engineered Local Polar Texturing in Core–Shell Ba 0.5 Bi 0.5 Ti 0.5 Fe 0.5 O 3 ‐Ca 0.7 La 0.2 ZrO 3 Ceramics for High‐Capacitive Energy Storage

材料科学 陶瓷 极地的 氧气 线程(计算) 复合材料 芯(光纤) 储能 结晶学 凝聚态物理 高能 压电 泄漏(经济) 纳米技术 位错 光电子学 壳体(结构) 低能 能量(信号处理) 纹理(宇宙学)
作者
Mo Chen,Ning Yan,Jingji Zhang,Min Fang,Zhihao Lou,HuiWei DU,Kuixing Ding,Huanan Yu,Jinhui Cai
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
被引量:2
标识
DOI:10.1002/adfm.202527868
摘要

ABSTRACT Dislocations are unavoidable in ceramics, yet their deliberate use to sculpt polar order has never been exploited in bulk ceramics for energy‐storage. Here, curved dislocations are continuously thread from a P 4/ mmm shell into a P 4 mm core to imprint oriented polar textures in (1‐ x )Ba 0.5 Bi 0.5 Ti 0.5 Fe 0.5 O 3 ‐ x Ca 0.7 La 0.2 ZrO 3 high‐entropy ceramics. Both large A/B‐sites ionic‐radius mismatch and A‐site defect distort the core‐shell lattice, generating dense curved dislocations and abundant doubly‐charged oxygen vacancies that collectively pin a locally textured polar state. The resulting ceramic delivers a large recoverable energy‐storage density of 9.1 J cm −3 with 91.0% efficiency at 660 kV cm −1 , while retaining stable performance over 10–200 Hz, 20–140°C, and 10 5 cycles. Dislocation‐engineered local polar texturing thus offers a universal design route for next‐generation high‐performance relaxor‐ferroelectric energy‐storage ceramics.
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