Outstanding Energy Storage Performance of Na0.5Bi0.5TiO3-BaTiO3-(Sr0.85Bi0.1)(Mg1/3Nb2/3)O3 Lead-Free Ceramics
Source abstract
Abstract
Lead-free (1 – x)(0.94Na0.5Bi0.5TiO3-0.06BaTiO3)-x(Sr0.85Bi0.1)(Mg1/3Nb2/3)O3 ((1 – x)(NBT-BT)-xSBMN) ceramics are synthesized using the traditional solid-state reaction method. The introduction of SBMN leads to a dense microstructure with small mean grain size. The temperature-dependent dielectric spectrum reveals that the sample with x = 0.24 shows the best temperature stability with TS occurring around room temperature. A large recoverable energy storage density value of 3.05 J/cm3, high efficiency of 89%, and excellent temperature (25–140 °C)/frequency (1–100 Hz) stabilities are simultaneously achieved in the ceramic. The variation of recoverable energy storage density is less than 7% in the temperature range of 25–140 °C. The ceramic also has a high power density of 67.86 MW/cm3.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline
Research context
OpenAlex topics: Ferroelectric and Piezoelectric Materials · Dielectric properties of ceramics · Microwave Dielectric Ceramics Synthesis
SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.
Affiliations
Laboratory of Dielectric Functional Materials, School of Materials Physics and Engineering, Anhui University, Hefei 230601, China
Funding
National Natural Science Foundation of China
References (69)
Show source-provided references
1. 10.1016/j.pmatsci.2018.12.00510.1016/j.pmatsci.2018.12.005 ↗
2. 10.1021/acssuschemeng.7b0008010.1021/acssuschemeng.7b00080 ↗
3. 10.1016/j.jmat.2020.01.01010.1016/j.jmat.2020.01.010 ↗
4. 10.1016/j.jallcom.2019.01.20110.1016/j.jallcom.2019.01.201 ↗
5. 10.1016/j.jeurceramsoc.2019.03.00110.1016/j.jeurceramsoc.2019.03.001 ↗
6. 10.1016/j.jallcom.2019.01.07710.1016/j.jallcom.2019.01.077 ↗
7. 10.1016/j.ceramint.2020.06.00310.1016/j.ceramint.2020.06.003 ↗
8. 10.1111/jace.1537110.1111/jace.15371 ↗
9. 10.1111/jace.1341210.1111/jace.13412 ↗
10. 10.1039/C6TA06353E10.1039/C6TA06353E ↗
11. 10.1007/s10853-021-06148-x10.1007/s10853-021-06148-x ↗
12. 10.1016/j.ceramint.2019.07.01910.1016/j.ceramint.2019.07.019 ↗
13. 10.1111/jace.1554610.1111/jace.15546 ↗
14. 10.1016/j.ceramint.2019.03.05110.1016/j.ceramint.2019.03.051 ↗
15. 10.1039/C6TC03289C10.1039/C6TC03289C ↗
16. 10.1063/1.505492410.1063/1.5054924 ↗
17. 10.1063/1.502051510.1063/1.5020515 ↗
18. 10.1016/j.scriptamat.2021.11372310.1016/j.scriptamat.2021.113723 ↗
19. 10.1016/j.jeurceramsoc.2020.11.04310.1016/j.jeurceramsoc.2020.11.043 ↗
20. 10.1063/1.492337310.1063/1.4923373 ↗
21. 10.1016/j.jallcom.2014.09.17110.1016/j.jallcom.2014.09.171 ↗
22. 10.1002/adma.20180215510.1002/adma.201802155 ↗
23. 10.1016/j.cej.2021.12960110.1016/j.cej.2021.129601 ↗
24. 10.1111/j.1551-2916.2011.04731.x10.1111/j.1551-2916.2011.04731.x ↗
25. 10.1016/j.jeurceramsoc.2014.09.00310.1016/j.jeurceramsoc.2014.09.003 ↗
26. 10.1016/j.jeurceramsoc.2015.10.01910.1016/j.jeurceramsoc.2015.10.019 ↗
27. 10.1016/j.cej.2020.12715110.1016/j.cej.2020.127151 ↗
28. 10.1016/j.materresbull.2020.11117510.1016/j.materresbull.2020.111175 ↗
29. 10.1016/j.ceramint.2020.12.25510.1016/j.ceramint.2020.12.255 ↗
30. 10.1016/j.ceramint.2020.12.29410.1016/j.ceramint.2020.12.294 ↗
31. 10.1016/j.cej.2020.12837610.1016/j.cej.2020.128376 ↗
32. 10.1080/21663831.2018.145709510.1080/21663831.2018.1457095 ↗
33. 10.1016/j.cej.2020.12415810.1016/j.cej.2020.124158 ↗
34. 10.1016/j.cej.2020.12736810.1016/j.cej.2020.127368 ↗
35. 10.1038/nmat369110.1038/nmat3691 ↗
36. 10.1111/jace.1651710.1111/jace.16517 ↗
37. 10.1016/j.actamat.2018.03.01610.1016/j.actamat.2018.03.016 ↗
38. 10.1016/j.ceramint.2020.12.15410.1016/j.ceramint.2020.12.154 ↗
39. 10.1016/j.materresbull.2017.10.00510.1016/j.materresbull.2017.10.005 ↗
40. 10.1016/j.jeurceramsoc.2018.08.01010.1016/j.jeurceramsoc.2018.08.010 ↗
41. 10.1016/j.ceramint.2019.04.22710.1016/j.ceramint.2019.04.227 ↗
42. Li T. · J. Mater. Sci.: Mater. Electron. · 2020 · 31 · 16928
43. 10.1016/j.ceramint.2018.11.01810.1016/j.ceramint.2018.11.018 ↗
44. 10.1021/acsami.9b1321510.1021/acsami.9b13215 ↗
45. 10.1021/acsami.9b1081910.1021/acsami.9b10819 ↗
46. 10.1002/adfm.20190387710.1002/adfm.201903877 ↗
47. 10.1016/j.nanoen.2018.07.05510.1016/j.nanoen.2018.07.055 ↗
48. 10.1016/j.jeurceramsoc.2020.05.07810.1016/j.jeurceramsoc.2020.05.078 ↗
49. 10.1016/j.cej.2020.12487910.1016/j.cej.2020.124879 ↗
50. 10.1016/j.jeurceramsoc.2019.04.03110.1016/j.jeurceramsoc.2019.04.031 ↗
51. 10.1039/C8TC04447C10.1039/C8TC04447C ↗
52. 10.1016/j.ceramint.2019.06.23710.1016/j.ceramint.2019.06.237 ↗
53. 10.1016/j.cej.2019.12315410.1016/j.cej.2019.123154 ↗
54. 10.1039/C9TC01239G10.1039/C9TC01239G ↗
55. 10.1007/s10854-019-01490-y10.1007/s10854-019-01490-y ↗
56. 10.1016/j.ceramint.2019.08.26110.1016/j.ceramint.2019.08.261 ↗
57. 10.1016/j.ceramint.2019.08.01910.1016/j.ceramint.2019.08.019 ↗
58. 10.1039/C9TC00087A10.1039/C9TC00087A ↗
59. 10.1016/j.ceramint.2020.02.09010.1016/j.ceramint.2020.02.090 ↗
60. 10.1016/j.ceramint.2019.12.23010.1016/j.ceramint.2019.12.230 ↗
61. 10.1016/j.ceramint.2019.08.23810.1016/j.ceramint.2019.08.238 ↗
62. 10.1016/j.jallcom.2018.10.02510.1016/j.jallcom.2018.10.025 ↗
63. 10.1016/j.ceramint.2020.03.08010.1016/j.ceramint.2020.03.080 ↗
64. 10.1016/j.ceramint.2020.01.15410.1016/j.ceramint.2020.01.154 ↗
65. 10.1016/j.jeurceramsoc.2020.03.07010.1016/j.jeurceramsoc.2020.03.070 ↗
66. 10.1016/j.ceramint.2020.04.28010.1016/j.ceramint.2020.04.280 ↗
67. 10.1007/s40145-020-0358-910.1007/s40145-020-0358-9 ↗
68. 10.1007/s10854-020-03602-510.1007/s10854-020-03602-5 ↗
69. 10.1016/j.ceramint.2020.08.25610.1016/j.ceramint.2020.08.256 ↗