High‐Entropy Design Toward Ultrahigh Energy Storage Density Under Moderate Electric Field in Bulk Lead‐Free Ceramics

材料科学 电介质 储能 电场 极化(电化学) 电容器 小型化 纳米技术 分析化学(期刊) 光电子学 热力学 电压 电气工程 量子力学 物理化学 物理 工程类 功率(物理) 化学 色谱法
作者
Hanyu Zhao,Wenjun Cao,Cen Liang,Changyuan Wang,Chunchang Wang,Chunchang Wang,Chunchang Wang,Zhenxiang Cheng
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:35 (1) 被引量:39
标识
DOI:10.1002/adfm.202411954
摘要

Abstract Electrostatic capacitors with ultrahigh energy‐storage density are crucial for the miniaturization of pulsed power devices. A long‐standing challenge is developing dielectric materials that achieve ultrahigh recoverable energy density W rec ≥ 10 J cm −3 under moderate electric fields (30 ≤ E ≤ 50 kV mm −1 ). Herein, a specific high‐entropy strategy is proposed to modulate the phase structure and interfacial polarization of medium‐entropy base materials using linear dielectrics. This strategy ensures a sufficient polar phase and a high enough electric field for complete polarization, thereby achieving ultrahigh W rec by enhancing polarization strength. The validity of this strategy is demonstrated in the (Na 0.282 Bi 0.282 Ba 0.036 Sr 0.28 Nd 0.08 )TiO 3‐x Ca 0.7 Bi 0.2 TiO 3 (NBBSNT‐ x CBT) (x = 0–0.15) system. The CBT‐modulated samples exhibit a polyphase structure of R3c, P4bm, and Pm‐3m with reduced remnant polarization (Pr). Additionally, the addition of CBT effectively suppresses interfacial polarization, enhancing the maximum polarization ( P max ). These factors significantly improve the value of ∆P = P max − P r . As a result, an ultrahigh W rec of 10.5 J cm −3 with a high‐efficiency η of 80.3% is obtained in the x = 0.1 sample under a moderate electric field of 45 kV mm −1 for the first time. This work paves the way for achieving superior energy‐storage performance under moderate electric fields.
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
2秒前
老年学术废物完成签到 ,获得积分10
3秒前
舒合完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
ztl17523发布了新的文献求助10
7秒前
dwdwdw完成签到 ,获得积分10
9秒前
李爱国应助wwe采纳,获得10
10秒前
嗯嗯完成签到 ,获得积分10
13秒前
奋斗诗云完成签到 ,获得积分10
16秒前
阿居完成签到,获得积分10
16秒前
北枳完成签到,获得积分10
18秒前
23秒前
充电宝应助科研通管家采纳,获得10
23秒前
若木燃星完成签到 ,获得积分10
23秒前
24秒前
小章鱼完成签到 ,获得积分10
26秒前
27秒前
mark163完成签到,获得积分10
31秒前
Hhhhh完成签到 ,获得积分10
31秒前
Jerry完成签到 ,获得积分10
37秒前
TYMX发布了新的文献求助10
39秒前
Joanne完成签到 ,获得积分10
41秒前
LHL完成签到,获得积分10
41秒前
淡淡的如松完成签到 ,获得积分10
45秒前
雪白的依玉完成签到 ,获得积分10
46秒前
46秒前
lizh187完成签到 ,获得积分10
48秒前
49秒前
英吉利25发布了新的文献求助10
54秒前
ChatGPT完成签到,获得积分10
56秒前
大呲花完成签到,获得积分10
57秒前
ranj完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
Thunnus001完成签到 ,获得积分10
1分钟前
乐乐应助朱洪帆采纳,获得10
1分钟前
小鱼完成签到 ,获得积分10
1分钟前
无聊的老姆完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Benjamin发布了新的文献求助10
1分钟前
manmanzhong完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Molecular Mechanisms of Photosynthesis, 4th Edition 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Social Skills Improvement System-Rating Scales--Chinese Version 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7252936
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8875060
关于积分的说明 18734505
捐赠科研通 6933484
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3199825
关于科研通互助平台的介绍 2374606
邀请新用户注册赠送积分活动 2174506