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
Orange应助秀秀采纳,获得10
刚刚
1秒前
2秒前
Fairy发布了新的文献求助10
3秒前
谭佳文发布了新的文献求助10
3秒前
留君醉发布了新的文献求助10
4秒前
丰富冰绿发布了新的文献求助10
4秒前
烟花应助LeeYutong采纳,获得10
5秒前
5秒前
热心十八完成签到,获得积分10
5秒前
请叫我滚去学习完成签到,获得积分10
6秒前
丘比特应助谭佳文采纳,获得10
6秒前
Ching77发布了新的文献求助10
7秒前
干净的琦应助Jeneration采纳,获得50
7秒前
valimar完成签到,获得积分10
8秒前
如意烨霖发布了新的文献求助10
8秒前
10秒前
finerain7完成签到,获得积分10
11秒前
欧科狗完成签到,获得积分10
12秒前
14秒前
小二郎应助哭泣的薯片采纳,获得10
14秒前
14秒前
17秒前
共享精神应助小巧的问旋采纳,获得10
18秒前
江城完成签到,获得积分10
19秒前
时尚的虔发布了新的文献求助30
20秒前
狂野的河马完成签到,获得积分0
20秒前
ssq完成签到,获得积分10
21秒前
sunrise发布了新的文献求助10
21秒前
勤奋的松鼠完成签到,获得积分0
21秒前
一鸣大人发布了新的文献求助10
22秒前
22秒前
22秒前
背后的鹭洋完成签到,获得积分0
22秒前
如意烨霖完成签到,获得积分10
23秒前
淡淡的发卡完成签到,获得积分0
23秒前
小致完成签到,获得积分10
24秒前
jokerhoney完成签到,获得积分0
24秒前
暗黑同学完成签到,获得积分0
24秒前
丘比特应助Shawty采纳,获得10
24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
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Perfectionism in School 600
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
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 7728042
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9280587
关于积分的说明 20137614
捐赠科研通 7305633
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3302687
关于科研通互助平台的介绍 2455869
邀请新用户注册赠送积分活动 2310890