Interfacial Polarization Restriction for Ultrahigh Energy‐Storage Density in Lead‐Free Ceramics

材料科学 电介质 电容器 储能 陶瓷 极化(电化学) 晶界 粒度 热稳定性 脉冲功率 能量密度 分析化学(期刊) 光电子学 复合材料 电压 工程物理 电气工程 热力学 功率(物理) 化学工程 微观结构 化学 物理 物理化学 工程类 色谱法
作者
Wenjun Cao,Renju Lin,Xu Hou,Li Li,Feng Li,Defu Bo,Binghui Ge,Dongsheng Song,Jian Zhang,Zhenxiang Cheng,Chunchang Wang
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:33 (29) 被引量:145
标识
DOI:10.1002/adfm.202301027
摘要

Abstract Dielectric capacitors with high power densities are crucial for pulsed electronic devices and clean energy technologies. However, their breakdown strengths ( E b ) strongly limit their power densities. Herein, by modifying the interfacial polarization by adjusting the difference in activation energies (Δϕ) between the grain and grain boundary phases, the significant enhancement of E b in the (1‐ x )(0.94Na 0.5 Bi 0.5 TiO 3 ‐0.06BaTiO 3 )‐ x Ca 0.7 La 0.2 TiO 3 (NBT‐BT‐ x CLT, x = 0, 0.18, 0.23, 0.28, 0.33, 0.38, and 0.43) ceramics is achieved. The results indicate that adding CLT introduces a super‐paraelectric state, refines grain size, and, most importantly, decreases the Δϕ value. When Δϕ is tuned close to zero in the specific NBT‐BT‐0.38CLT sample, a significant boost in E b value of 64 kV mm −1 is obtained. As a result, the recoverable energy storage density of the ceramics reaches an unprecedented giant value of 15.1 J cm −3 together with a high efficiency of 82.4%, as well as ultrafast discharge rate of 32 ns, and high thermal and frequency stability. The results demonstrate that interfacial polarization engineering holds huge promise for the development of dielectrics with high‐energy‐storage performance.
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
可爱的函函应助Rita采纳,获得10
1秒前
2秒前
科研达人发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
Wayne72完成签到,获得积分0
4秒前
5秒前
许愿非树完成签到,获得积分10
6秒前
fffff发布了新的文献求助50
6秒前
chrysan发布了新的文献求助30
7秒前
嗯吶应助kkk556采纳,获得10
7秒前
欢喜的早晨完成签到,获得积分10
7秒前
陈嘻嘻嘻嘻完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
莽哥完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
CodeCraft应助辛坦夫采纳,获得10
15秒前
缪连虎发布了新的文献求助10
16秒前
19秒前
气945应助孤独女王采纳,获得10
20秒前
CodeCraft应助王好采纳,获得10
22秒前
DW发布了新的文献求助10
25秒前
炸疼完成签到,获得积分10
26秒前
27秒前
科研通AI5应助胖哥采纳,获得10
29秒前
32秒前
34秒前
香蕉觅云应助malizewski采纳,获得10
34秒前
DDDOG发布了新的文献求助30
35秒前
35秒前
英俊的铭应助不安囧采纳,获得10
36秒前
39秒前
40秒前
40秒前
Pipi完成签到 ,获得积分10
41秒前
研友_VZG7GZ应助DW采纳,获得10
42秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
42秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
42秒前
田様应助科研通管家采纳,获得10
43秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得50
43秒前
不倦应助科研通管家采纳,获得10
43秒前
高分求助中
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2500
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 450
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 3783893
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3329115
关于积分的说明 10240041
捐赠科研通 3044532
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1671089
邀请新用户注册赠送积分活动 800142
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 759192