Designing lead-free antiferroelectrics for energy storage

反铁电性 电介质 储能 材料科学 电容器 电场 兴奋剂 能量密度 超级电容器 电势能 航程(航空) 光电子学 电容 工程物理 能量(信号处理) 铁电性 电压 电气工程 物理 热力学 化学 物理化学 电极 功率(物理) 复合材料 工程类 量子力学
作者
Bin Xu,Jorge Íñiguez,L. Bellaïche
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:8 (1): 15682-15682 被引量:231
标识
DOI:10.1038/ncomms15682
摘要

Abstract Dielectric capacitors, although presenting faster charging/discharging rates and better stability compared with supercapacitors or batteries, are limited in applications due to their low energy density. Antiferroelectric (AFE) compounds, however, show great promise due to their atypical polarization-versus-electric field curves. Here we report our first-principles-based theoretical predictions that Bi1−xRxFeO3 systems (R being a lanthanide, Nd in this work) can potentially allow high energy densities (100–150 J cm−3) and efficiencies (80–88%) for electric fields that may be within the range of feasibility upon experimental advances (2–3 MV cm−1). In addition, a simple model is derived to describe the energy density and efficiency of a general AFE material, providing a framework to assess the effect on the storage properties of variations in doping, electric field magnitude and direction, epitaxial strain, temperature and so on, which can facilitate future search of AFE materials for energy storage.
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
科研通AI6.2的应助被hi采纳,获得10
2秒前
2秒前
hhhhhhh发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
5秒前
6秒前
7秒前
李李完成签到,获得积分10
7秒前
小二郎的应助被乔er一采纳,获得10
7秒前
李晨阳发布了新的文献求助10
8秒前
大力水手发布了新的文献求助10
8秒前
nan发布了新的文献求助10
8秒前
lanjie发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
9秒前
9秒前
李李发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
太渊完成签到 ,获得积分10
11秒前
温愿发布了新的文献求助10
12秒前
suey关注了科研通微信公众号
12秒前
观妙散人发布了新的文献求助10
12秒前
Akim的应助被韩某采纳,获得10
12秒前
treasure发布了新的文献求助10
13秒前
在水一方的应助被等待蓝天采纳,获得30
14秒前
赘婿的应助被godreamer采纳,获得50
14秒前
天道酬勤发布了新的文献求助10
15秒前
cy发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
16秒前
清秀嚓茶发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
代曼发布了新的文献求助20
16秒前
17秒前
17秒前
柯柯完成签到,获得积分10
18秒前
Orange的应助被fdxs采纳,获得10
19秒前
郭长银完成签到,获得积分10
19秒前
遇见完成签到 ,获得积分10
19秒前
高分求助中
(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
Les Mantodea De Guyane 2000
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 1000
Guidelines for fracture-safe and fatigue-reliable design of steel structures 600
The Basics of Practical Optimization, Second Edition 600
Problems and Solutions for Integer and Combinatorial Optimization: Building Skills in Discrete Optimization 600
Organizational Behavior 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7990871
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9447011
关于积分的说明 21109491
捐赠科研通 7564069
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3378271
关于科研通互助平台的介绍 2512248
邀请新用户注册赠送积分活动 2411909