A Strategy of Enhancing Polarization to Achieve Excellent Energy Storage Performance in Simple Bi0.5K0.5TiO3‐Based Relaxors

材料科学 简单(哲学) 极化(电化学) 储能 光电子学 纳米技术 化学 物理化学 量子力学 认识论 物理 哲学 功率(物理)
作者
Wenwu Cao,Tian-Yi Sun,Huajie Luo,Tianyu Li,Kaina Wang,Kai Li,Xingcheng Wang,Chenjie Lou,Na Wang,Bing Xie,Zhang Ji,Matthew G. Tucker,Mingxue Tang,Hui Liu,Jun Chen
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:137 (15)
标识
DOI:10.1002/ange.202500516
摘要

Abstract Dielectric energy storage capacitors are indispensable components in advanced electronic and electrical systems. Excellent performance requires the dielectric materials possessing low residual polarization ( P r ), high breakdown strength ( E b ), and large maximum polarization ( P m ). The first two parameters can be typically achieved through chemical regulation, while the P max is closely related to the matrix. Theoretical calculations demonstrate that a strong coupling of A ‐O bonds and a large lattice can enhance polarization, thus identifying the prototype Bi 0.5 K 0.5 TiO 3 as a favorable matrix. Here, ultrahigh energy density of 16.5 J/cm 3 and high efficiency of 88.2 % are achieved in 0.76Bi 0.5 K 0.5 TiO 3 ‐0.24Ca 0.5 Sr 0.5 HfO 3 binary system. This system exhibits the highest comprehensive performance among all reported Bi 0.5 K 0.5 TiO 3 ‐based ceramics. The large perovskite framework facilitated by the large ionic radius of K + enhances the local polarity of Bi−O and Ca−O, resulting in a large P m of 57.4 μC/cm 2 under an ultrahigh E b of 82 kV/mm. The highly disordered local polar clusters at the nanoscale lead to negligible P r and high η . This work not only provides a unique design concept to enhance the comprehensive energy storage performance from the perspective of local structure, but also offers insight into the origin of high 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
知足常乐完成签到 ,获得积分10
刚刚
CCL发布了新的文献求助10
1秒前
Youyou发布了新的文献求助20
1秒前
科研通AI6.2的应助被少双采纳,获得10
3秒前
3秒前
羊蓝蓝蓝完成签到,获得积分10
6秒前
折兮品完成签到,获得积分10
6秒前
儒雅的若完成签到 ,获得积分10
7秒前
mjlink完成签到,获得积分10
7秒前
大模型的应助被ning采纳,获得10
7秒前
Crazy鑫完成签到,获得积分10
8秒前
SLGG完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
霸气的冰淇淋完成签到 ,获得积分10
9秒前
打打的应助被HHCC采纳,获得10
10秒前
Hello的应助被炸木星采纳,获得10
10秒前
俏皮的幼晴完成签到,获得积分10
12秒前
15022655822完成签到,获得积分10
12秒前
优秀的傲南完成签到,获得积分10
13秒前
研友_东郭懿轩完成签到,获得积分10
13秒前
刘书完成签到,获得积分20
13秒前
小栗发布了新的文献求助10
13秒前
天天快乐的应助被阿瓦达采纳,获得10
14秒前
16秒前
棒打鲜陈完成签到,获得积分10
16秒前
英俊的铭的应助被目眩采纳,获得10
17秒前
17秒前
crusssh完成签到,获得积分10
18秒前
cm完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
20秒前
科研废物完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
褚洙完成签到,获得积分10
21秒前
Shulug完成签到 ,获得积分10
21秒前
22秒前
22秒前
22秒前
23秒前
molihuakai的应助被小栗采纳,获得10
23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
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 1000
Электротехническая система магнитожидкостной герметизации валов регулируемых электродвигателей 800
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
Atelier, 2nd edition 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 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 7986642
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9445271
关于积分的说明 21098418
捐赠科研通 7561090
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3377597
关于科研通互助平台的介绍 2511431
邀请新用户注册赠送积分活动 2410728