Enhanced Energy Storage Performance of MnO2-Modified 0.92BaTiO3–0.08Bi(Mg0.5Ce0.5)O3 Ceramics for Capacitor Applications
Source abstract
Abstract
Composition of ceramics 0.92BaTiO 3 –0.08Bi(Mg 0.5 Ce 0.5 )O 3 + x wt % MnO 2 {designated as BTBMC- x wt % Mn} (0.00 ≤ x ≤ 0.20) was fabricated via a solid-state sintering route for the investigation of phase, microstructure, dielectric, electrical, and energy storage behaviors. X-ray diffraction results indicated a single phase without an impurity phase. The MnO 2 additive led to a decrease in the average grain size of BTBMC to ≤0.2 μm (submicron), which decreased the electrical conductivity from ∼10 –6 s cm –1 to ∼10 –10 s cm –1 when the x value increased from 0.00 to 0.20. This small conductivity is responsible for the enhancement of the dielectric breakdown strength (BDS) up to 315 kV cm –1 with an energy storage density ( W s ) of ∼2.688 J cm –3 and a recoverable energy density ( W rec ) of ∼1.684 J cm –3 for x = 0.20. This ceramic system is chosen to be a good candidate for advanced capacitor applications.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline
Research context
OpenAlex topics: Ferroelectric and Piezoelectric Materials · Microwave Dielectric Ceramics Synthesis · Dielectric materials and actuators
SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.
Affiliations
Laboratory for Research in Advanced Materials, Department of Physics, University of Science and Technology Bannu, Township Bannu, 28100, Khyber Pakhtunkhwa, Pakistan
Department of Physics, University of Peshawar, 25120, Khyber Pakhtunkhwa, Pakistan
Department of Physics, Islamia College Peshawar, 25120, Khyber Pakhtunkhwa, Pakistan
Department of Physics, University of Lahore, 53700, Lahore, Pakistan
Funding
Higher Education Commission, Pakistan
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