Combinatorial Optimization of Grain Size and Domain Morphology Boosts the Energy Storage Performance in (Bi0.5Na0.5)TiO3-Based Dielectric Ceramics

材料科学 电介质 陶瓷 粒度 储能 形态学(生物学) 纳米技术 化学工程 矿物学 复合材料 光电子学 热力学 物理 工程类 生物 功率(物理) 化学 遗传学
作者
Yunting Li,Guangrui Lu,Rui Zhao,Jiaqi Zhao,Jigong Hao,Wei Li,Wangfeng Bai,Zhongbin Pan,Peng Li,Jiwei Zhai
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
被引量:1
标识
DOI:10.1021/acsami.4c12219
摘要

Lead-free dielectric ceramics exhibiting excellent energy storage capacity, long service life, and good safety have been considered to have immense prospects in next-generation pulsed power capacitors. However, it is still challenging to simultaneously achieve large recoverable energy density (Wrec), high efficiency (η), and excellent charge–discharge performance. Herein, we fabricated lead-free (1 – x)(Bi0.5Na0.5)TiO3-x(Sr0.7Bi0.1La0.1)TiO3 ((1 – x)BNT-xSBLT) dielectric ceramics, and a good balance between Wrec ∼ 4.15 J/cm3 and η ∼ 93.89% under 333 kV/cm, as well as superior charge–discharge properties (power density PD ∼ 185.42 MW/cm3, discharge energy density Wd ∼ 2.2 J/cm3, and discharge time t0.9 ∼ 53.8 ns under 250 kV/cm), was achieved in 0.6BNT–0.4SBLT ceramics. The good energy storage performance can be attributed to the synergistic contributions of significantly enhanced Eb caused by grain refinement and the large ΔP values induced by polar nanoregions (PNRs) under a high external electric field. Moreover, the 0.6BNT–0.4SBLT ceramics also present excellent temperature stability of energy storage properties (the variations of Wrec and η less than 0.45% and 0.14%, respectively) over a temperature range of 25–185 °C. These figures of merit make 0.6BNT–0.4SBLT ceramics the most promising candidate for energy storage capacitors in advanced pulse power systems.
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
乐乐的应助被Zhongliang_Dong采纳,获得10
刚刚
1秒前
英姑的应助被风之子采纳,获得10
2秒前
郝豪毅完成签到,获得积分10
2秒前
Innogen发布了新的文献求助10
2秒前
懦弱的咖啡豆完成签到,获得积分10
2秒前
安静问晴完成签到,获得积分10
3秒前
幽默的老师完成签到,获得积分10
3秒前
慕青的应助被娇气的友易采纳,获得30
3秒前
开心一夏完成签到 ,获得积分10
4秒前
希望天下0贩的0的应助被hiyoriii采纳,获得10
4秒前
DrJiang发布了新的文献求助10
5秒前
daomaihu发布了新的文献求助100
6秒前
qwedc发布了新的文献求助10
7秒前
葛葛巫发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
8秒前
8秒前
8秒前
9秒前
勤奋的千山完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
10秒前
情怀的应助被starrysky采纳,获得10
10秒前
夜雨清痕y完成签到,获得积分10
11秒前
李健的应助被笑点低南霜采纳,获得10
11秒前
11秒前
宋宋不迷糊完成签到 ,获得积分10
11秒前
12秒前
KKandace发布了新的文献求助10
13秒前
CC发布了新的文献求助10
13秒前
ho关闭了ho的文献求助
14秒前
蟑螂恶霸发布了新的文献求助10
14秒前
慕青的应助被zz采纳,获得10
14秒前
豆豆发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
16秒前
风之子发布了新的文献求助10
16秒前
安静问晴发布了新的文献求助10
16秒前
赚钱养宝钏完成签到 ,获得积分10
16秒前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Organizational Behavior 510
Arbitrage Theory in Discrete and Continuous Time 500
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 400
English Longitudinal Study of Ageing: Waves 0-11, 1998-2024 300
2026-2030年中國基因檢測行業市場前瞻與未來投資戰略分析報告 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 化学工程 内科学 物理 生物化学 复合材料 催化作用 细胞生物学 人工智能 心理学 无机化学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7826415
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9352541
关于积分的说明 20566811
捐赠科研通 7419603
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3335087
关于科研通互助平台的介绍 2480236
邀请新用户注册赠送积分活动 2355639