Elastic Polarization Configuration Coupled with Activity Rattling Space Boosts Energy Harvesting Performance of Lead‐Free Piezoceramic

材料科学 压电 极化(电化学) 电压 电致伸缩 能量收集 压电系数 悬臂梁 光电子学 电气工程 功率(物理) 复合材料 工程类 物理 物理化学 化学 量子力学
作者
Kaibiao Xi,Yudong Hou,Mupeng Zheng,Mankang Zhu
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:34 (29) 被引量:16
标识
DOI:10.1002/adfm.202401487
摘要

Abstract Piezoelectric energy harvesting technology is drawing substantial attention as an eco‐friendly method to promote energy transformation, which is at the forefront of current scientific research. However, the difficulties involved in obtaining a stable output voltage ( V out ) and a controllable output current density ( I out ) represent bottlenecks in the development of piezoelectric energy harvesters (PEHs) for practical applications. Here, a novel strategy that couples elastic polarization configuration with activity rattling space in lead‐free potassium sodium niobate‐based piezoceramics is proposed to break through this barrier. The cantilever beam‐type PEHs assembled using the rationally designed piezoceramic system show a stable V out (≈22 V) and a controllable I out over the range from 6.09 to 20.16 µA cm −2 , which is sufficient to drive multiple types of wireless sensors that have the same rated voltage but different rated current requirements. These fantastic power generation performances are associated with a stable piezoelectric voltage coefficient ( g 33 ), an increasing piezoelectric charge coefficient ( d 33 ), and a weakened electrostrictive coefficient ( Q 33 ) that stem from polarization configuration optimization in combination with introduction of the activity rattling space design. This work provides a good approach to modulation of the overall performance of piezoelectric materials to meet the demands of advanced PEH applications.
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
刚刚
Joy发布了新的文献求助10
刚刚
微笑的寒梦完成签到,获得积分10
1秒前
qwe关闭了qwe文献求助
1秒前
ding应助李颖佳采纳,获得10
1秒前
好的完成签到,获得积分10
1秒前
NikiJu完成签到,获得积分10
2秒前
Huobol完成签到,获得积分10
3秒前
wu发布了新的文献求助10
3秒前
niko关注了科研通微信公众号
4秒前
一小揪儿完成签到,获得积分10
5秒前
热心市民完成签到 ,获得积分10
5秒前
hrbbdhr发布了新的文献求助10
5秒前
汉堡包应助科研人采纳,获得10
6秒前
汉堡包应助1111采纳,获得10
6秒前
田様应助null采纳,获得10
6秒前
wanci应助沙心采纳,获得10
7秒前
星星完成签到,获得积分10
7秒前
专一的鸡翅完成签到 ,获得积分10
8秒前
飘逸的发带完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
liuyuankai完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
11秒前
隐形曼青应助鲜艳的傲薇采纳,获得10
12秒前
13秒前
万能图书馆应助liuyuankai采纳,获得10
13秒前
李颖佳完成签到,获得积分20
13秒前
14秒前
李爱国应助zhang采纳,获得10
15秒前
廾匸完成签到,获得积分10
15秒前
RaymondLeong发布了新的文献求助10
16秒前
李颖佳发布了新的文献求助10
16秒前
星星2完成签到,获得积分10
16秒前
大胆的向日葵完成签到,获得积分10
16秒前
好看咩完成签到,获得积分10
16秒前
研友_Z7gKEZ完成签到,获得积分10
17秒前
陈杰发布了新的文献求助10
17秒前
娃哈哈完成签到,获得积分10
17秒前
只想睡觉完成签到,获得积分10
17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
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Malcolm Fraser : a biography 700
Handbook of Optical Systems,Volume 6:Advanced Physical Optics 666
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 6512772
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8306179
关于积分的说明 17744685
捐赠科研通 5614755
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2923851
邀请新用户注册赠送积分活动 1901069
关于科研通互助平台的介绍 1762785