Multi-symmetry high-entropy relaxor ferroelectric with giant capacitive energy storage

材料科学 铁电性 电容感应 凝聚态物理 储能 对称(几何) 熵(时间箭头) 工程物理 光电子学 热力学 电气工程 物理 电介质 工程类 几何学 功率(物理) 数学
作者
Jian Guo,Huifen Yu,Yifeng Ren,He Qi,Xinrui Yang,Yu Deng,Shan‐Tao Zhang,Jun Chen
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier BV]
卷期号:112: 108458-108458 被引量:91
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2023.108458
摘要

Relaxor ferroelectric ceramics with remarkable energy storage performance, which is dominantly determined by polarization and breakdown strength, are one of the bottlenecks for next generation high/pulsed power dielectric capacitors. Herein, we report that high-entropy composition Li2CO3-densified Bi0.2Na0.2Ba0.2Sr0.2Ca0.2TiO3 achieves a giant recoverable energy density (Wrec) of 10.7 J/cm3 and an ultrahigh efficiency (η) of 89 %. To understand the mechanism, the influence of the high-entropy effect on atomic-scale polarization configuration and macroscale electrical properties has been investigated systematically. Randomly distributed A-site ions and B-site ions form complex interactions, which lead to coexisted atomic-scale low crystallographic symmetries, and thus, high-dynamic polar nanoregions as well as “intermediate polarization”, such multiple symmetry polarization configuration ensures fast and strong polarization response. On the other hand, the high-entropy system exhibits a wide band gap, helping to reduce conductivity and delay breakdown. Moreover, stable high-entropy structure brings great advantages for enhancing the thermal/frequency stability of energy storage performance. This work not only provides a material candidate with outstanding comprehensive energy storage performance but also affirms high-entropy approach is a shortcut to optimizing functional property by multi-scale interactions between polarization, microstructure and crystal structure.
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
bjcyqz完成签到,获得积分10
刚刚
加减乘除完成签到,获得积分10
刚刚
LJW发布了新的文献求助10
刚刚
爱笑的南风完成签到,获得积分10
刚刚
my发布了新的文献求助10
2秒前
wxnice发布了新的文献求助10
2秒前
lennon完成签到,获得积分10
2秒前
marstar完成签到,获得积分10
3秒前
僦是卜够完成签到,获得积分10
3秒前
落寞可仁完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
敏感板栗完成签到,获得积分10
5秒前
我是老大应助火速阿百川采纳,获得10
5秒前
一目完成签到,获得积分10
6秒前
cs完成签到,获得积分10
6秒前
zyt完成签到,获得积分10
6秒前
隐形曼青应助天边的云采纳,获得10
7秒前
林药师完成签到,获得积分10
7秒前
丢人之王完成签到,获得积分20
7秒前
潇潇完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
9秒前
9秒前
张无忌完成签到,获得积分10
9秒前
ll完成签到 ,获得积分10
9秒前
zhangyu完成签到,获得积分10
10秒前
吃零食吃不下饭完成签到,获得积分10
10秒前
搜集达人应助yhhhhhhh2024采纳,获得10
10秒前
老宇完成签到,获得积分10
11秒前
二则完成签到 ,获得积分10
12秒前
学渣一枚发布了新的文献求助10
12秒前
83366完成签到,获得积分0
13秒前
钟迪完成签到,获得积分10
13秒前
笑点低的半青完成签到 ,获得积分10
13秒前
13秒前
充电宝应助my采纳,获得10
14秒前
15秒前
月亮上的猫完成签到,获得积分10
15秒前
刘晓丹完成签到,获得积分20
15秒前
火速阿百川完成签到,获得积分10
15秒前
高分求助中
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2500
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 450
A Field Guide to the Amphibians and Reptiles of Madagascar - Frank Glaw and Miguel Vences - 3rd Edition 400
Brain and Heart The Triumphs and Struggles of a Pediatric Neurosurgeon 400
Cybersecurity Blueprint – Transitioning to Tech 400
Mixing the elements of mass customisation 400
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3784903
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3330232
关于积分的说明 10245019
捐赠科研通 3045573
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1671716
邀请新用户注册赠送积分活动 800646
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 759577