Journal of Energy Storage· 2026Q1
Yüksek entropi ve faz mühendisliği ile kurşunsuz Bi0.5Na0.5TiO3 bazlı seramiklerde orta düzeyde elektrik alanları altında mükemmel enerji depolama performansı
High-entropy and phase engineering towards excellent energy storage performance in lead-free Bi0.5Na0.5TiO3-based ceramics under moderate electric fields
- 0atıf
- Q1SCImago
- 2026yıl
Kısa özet
Yeni bir kurşunsuz seramik olan BNBST-0.15CMT, önceki kurşunsuz dielektriklerin sınırlamalarını aşarak, orta düzeyde 340 kV/cm elektrik alanında %84,68 verimlilikle 4,81 J/cm³ enerji depolama yoğunluğu elde ediyor.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Ana noktalar
- BNBST-0.15CMT seramiği, 340 kV/cm'de 4,81 J/cm³ geri kazanılabilir enerji yoğunluğu ve %84,68 verimlilik sağlamaktadır.
- Yüksek entropi ve faz mühendisliği stratejileri, polarizasyon anahtarlama geri döndürülebilirliğini artırır ve doygunluğu geciktirir.
- Geliştirilmiş kırılma dayanımı, sadece tane boyutuna değil, aynı zamanda iyileştirilmiş optik bant aralığı, elektriksel homojenlik ve yalıtım özelliklerine atfedilmektedir.
- Seramik, olağanüstü ESP kararlılığı ve ultra hızlı şarj-deşarj oranı (t 0.9 = 33,8 ns) göstermektedir.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Özet (abstract)
While the high-entropy (HE) strategy has enabled lead-free dielectric ceramics to achieve ultra-high energy storage performance (ESP) under extreme electric fields ( E > 500 kV/cm), their ESP at moderate field fields (200 kV/cm ≤ E ≤ 500 kV/cm) remains restricted by the trade-off between breakdown strength ( E b ) and polarization difference (Δ P ), limiting their practical industrial applications. Herein, (1- x )(Bi 0.5 Na 0.5 ) 0.65 (Ba 0.3 Sr 0.7 ) 0.35 TiO 3 - x Ca(Mg 1/3 Ta 2/3 )O 3 (BNBST- x CMT) ceramics are designed via HE strategy and phase engineering to optimize their ESP. Introducing CMT into the BNBST ceramics elevates configuration entropy, facilitates the reversibility of polarization switching, and induces phase competition. The highest weak-polar phase fractions with the small domain size in BNBST-0.15CMT ceramic effectively delay polarization saturation while maintaining a large polarization response at maximum electric fields. Furthermore, the E b is enhanced by improvements in the optical band gap, electrical homogeneity, and overall insulation characteristics, indicating the average grain size is not the only factor to determine E b . Consequently, the BNBST-0.15CMT ceramic achieves a favorable W rec of 4.81 J/cm 3 with a high ƞ of 84.68% at 340 kV/cm, alongside exceptional ESP stability and ultra-fast charging-discharging rate ( t 0.9 = 33.8 ns). This work offers an effective methodology to optimize the ESP of lead-free dielectrics under moderate electric fields.
Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Journal of Energy Storage, 2026 · DOI ↗
Ücretsiz hesapla devam et
Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.
Web'de ücretsiz devam etGoogle ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.
Telefonda:
Alan: Malzeme Kimyası
Materials ChemistryMaterials Science