Ultrahigh-Efficiency Superior Energy Storage in Lead-Free Films with a Simple Composition

电介质 纳米团簇 电容器 钛酸锶 化学 极化(电化学) 化学物理 储能 凝聚态物理 光电子学 纳米技术 电压 材料科学 电气工程 物理化学 物理 热力学 功率(物理) 有机化学 工程类
作者
Tianyu Li,Shiqing Deng,Ruixue Zhu,Jiyuan Yang,Shiqi Xu,Yongqi Dong,Hui Liu,Chuanrui Huo,Peng Gao,Zhenlin Luo,Oswaldo Diéguez,Houbing Huang,Shi Liu,Long‐Qing Chen,He Qi,Jun Chen
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:146 (3): 1926-1934 被引量:17
标识
DOI:10.1021/jacs.3c08903
摘要

Dielectric capacitors are highly desired in modern electronic devices and power systems to store and recycle electric energy. However, achieving simultaneous high energy density and efficiency remains a challenge. Here, guided by theoretical and phase-field simulations, we are able to achieve a superior comprehensive property of ultrahigh efficiency of 90-94% and high energy density of 85-90 J cm-3 remarkably in strontium titanate (SrTiO3), a linear dielectric of a simple chemical composition, by manipulating local symmetry breaking through introducing Ti/O defects. Atomic-scale characterizations confirm that these Ti/O defects lead to local symmetry breaking and local lattice strains, thus leading to the formation of the isolated ultrafine polar nanoclusters with varying sizes from 2 to 8 nm. These nanoclusters account for both considerable dielectric polarization and negligible polarization hysteresis. The present study opens a new realm of designing high-performance dielectric capacitors utilizing a large family of readily available linear dielectrics with very simple chemistry.
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
orixero应助老张采纳,获得10
1秒前
宋明阳发布了新的文献求助10
1秒前
TT发布了新的文献求助10
1秒前
豆子完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
不想做实验完成签到,获得积分10
2秒前
研友_57A445完成签到,获得积分10
3秒前
aabsd完成签到,获得积分10
3秒前
高贵听云完成签到 ,获得积分10
3秒前
受伤的无敌完成签到,获得积分20
4秒前
4秒前
5秒前
MrQ完成签到,获得积分10
6秒前
情怀应助AidenZhang采纳,获得10
7秒前
大泓淇完成签到,获得积分10
7秒前
我是老大应助岳岳采纳,获得10
7秒前
bkagyin应助宁宁采纳,获得10
8秒前
8秒前
田心发布了新的文献求助10
9秒前
张坤完成签到,获得积分10
9秒前
田様应助哭泣的缘郡采纳,获得10
9秒前
yzm发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
10秒前
大气的雁桃完成签到,获得积分10
10秒前
Guoshibo完成签到,获得积分10
11秒前
SHC完成签到,获得积分10
11秒前
辛勤心锁完成签到,获得积分10
11秒前
爆米花应助ava425采纳,获得10
11秒前
赘婿应助liv采纳,获得20
11秒前
豆子完成签到,获得积分10
12秒前
yan完成签到 ,获得积分10
12秒前
俭朴觅松完成签到 ,获得积分10
12秒前
nan完成签到,获得积分10
12秒前
上官若男应助gdh采纳,获得10
12秒前
13秒前
道和发布了新的文献求助10
13秒前
小小嬉皮怪完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
科目三应助苯醌采纳,获得10
14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
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
Adhesion Science: Principles & Practice 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
IEST-RP-CC018: Cleanroom Cleaning and Sanitization: Operating and Monitoring Procedures 600
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
近红外光谱定性分析原理、技术及应用 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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6531828
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8324482
关于积分的说明 17825106
捐赠科研通 5633175
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2932897
邀请新用户注册赠送积分活动 1909591
关于科研通互助平台的介绍 1768638