Ultrahigh Polarization Response along Large Energy Storage Properties in BiFeO3–BaTiO3-Based Relaxor Ferroelectric Ceramics under Low Electric Field

材料科学 铁电性 陶瓷 极化(电化学) 铁电陶瓷 电场 储能 功率密度 电介质 光电子学 复合材料 物理化学 热力学 物理 功率(物理) 化学 量子力学
作者
Zixiong Liu,Chang‐An Wang,Xiangbin Zhang,Gangsheng Chen,Aihua Zhang,Min Zeng,Deyang Chen,Zhipeng Hou,Zhen Fan,Minghui Qin,Xubing Lu,Xingsen Gao,Jun‐Ming Liu
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:14 (48): 53690-53701 被引量:41
标识
DOI:10.1021/acsami.2c14234
摘要

BiFeO3-BaTiO3 (BF-BT) dielectric ceramics are receiving more and more concern for advanced energy storage devices owing to their excellent ferroelectric properties and environmental sustainability. However, the energy density and efficiency are limited in spite of the large remanent polarization. Herein, we proposed a multiscale optimization strategy via a local compositional disorder with a Birich content and nanodomain engineering by introducing the Sr0.7Bi0.2Ca0.1TiO3 (SBCT) into BF-BT ceramics. Interestingly, an extraordinary energy storage property (ESP) with a high reversible energy storage density (Wrec) of ∼3.79 J/cm3 and an ultrahigh polarization discrepancy (ΔP) of ∼58.5 μC/cm2 were obtained in the SBCT-modified BF-BT ceramics under 160 kV/cm. The boosted ESP should be attributed to the fact that the replacement of A/B-sites cations could transform the long-range ferroelectric order of the BF-BT system into polar nanoregions (PNRs) along with the refined grain size, decreased leakage current, and broadened energy band gap. Moreover, good frequency (1-103 Hz) and temperature (25-125 °C) stabilities, high fatigue resistance (× 105), large power density (∼31.1 MW/cm3), and fast discharge time (∼97 ns) were also observed for the optimized ceramics. These results illustrate a potentially effective method for creating high ESP lead-free ceramics at a low electric field.
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
果汁发布了新的文献求助10
刚刚
xyzlancet完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
广东凉茶发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
1秒前
积极行天发布了新的文献求助10
2秒前
Marita完成签到,获得积分10
2秒前
喷火娃应助小懒虫采纳,获得10
3秒前
hjl90527完成签到,获得积分10
3秒前
隐形曼青应助LEESO采纳,获得30
3秒前
3秒前
sumu完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
ffff发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
萝卜青菜完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
lwydxb12138完成签到,获得积分10
4秒前
小马甲应助初一采纳,获得30
4秒前
4秒前
4秒前
SciGPT应助爱吃百香果采纳,获得10
4秒前
怡然依萱发布了新的文献求助10
5秒前
kknmj发布了新的文献求助10
5秒前
zcw发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
科研通AI6.2应助Never stall采纳,获得10
6秒前
懒羊羊的忠实粉丝完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
Akim应助穆雨采纳,获得10
7秒前
上官若男应助木辛艺采纳,获得10
7秒前
深情的灵寒完成签到,获得积分10
8秒前
cpl完成签到,获得积分20
9秒前
9秒前
ak发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
赘婿应助安静的棉花糖采纳,获得10
10秒前
ale应助什么猫采纳,获得10
10秒前
科研通AI6.2应助77采纳,获得10
12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
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
模型平均及其应用 900
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
Évora na Idade Média 555
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 550
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 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 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 7348613
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8960796
关于积分的说明 19031348
捐赠科研通 6998945
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3220530
关于科研通互助平台的介绍 2385346
邀请新用户注册赠送积分活动 2200758