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J-GLOBAL ID：202002215717537579   整理番号：20A0746799

局所ランダム場戦略によるNaNbO_3ベースの鉛フリーセラミックにおける超高回収エネルギー密度と優れた電荷放電性能の実現【JST・京大機械翻訳】

Realizing ultrahigh recoverable energy density and superior charge-discharge performance in NaNbO₃-based lead-free ceramics via a local random field strategy

著者 (7件)： Shi Junpeng (Collaborative Innovation Center for Exploration of Hidden Nonferrous Metal Deposits and Development of New Materials in Guangxi, Key Laboratory of Nonferrous Materials and New Processing Technology, Ministry of Education, School of Materials Science and Engineering, Guilin University of T...) ,  Chen Xiuli ,  Li Xu ,  Sun Jie ,  Sun Congcong ,  Pang Feihong ,  Zhou Huanfu
資料名： Journal of Materials Chemistry C. Materials for Optical, Magnetic and Electronic Devices  (Journal of Materials Chemistry C. Materials for Optical, Magnetic and Electronic Devices)
巻： 8  号： 11  ページ： 3784-3794  発行年： 2020年 
JST資料番号： W2383A  ISSN： 2050-7526  CODEN： JMCCCX  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 高性能で環境に優しいエネルギー貯蔵コンデンサの開発と使用が緊急に要求されている。広範な研究努力にもかかわらず,既存の無鉛誘電体セラミックの性能はほとんど満足できるものではない。本研究では,超高エネルギー貯蔵能力と超高効率を持つ新しい無鉛0.78NaNbO_3-0.22Bi(Mg_2/3Ta_1/3)O_3(0.22BMT)線形リラクサ強誘電体を設計し,局所ランダム場戦略により合成した。著者らの満足度に対して,超高回収エネルギー密度(W_rec,5.01Jcm-3)および86.1%の超高エネルギー効率(η)が同時に達成され,それは他の報告された鉛フリーシステムのそれらより優れていた。さらに,優れた温度,周波数および疲労安定性(20~200°CでのW_rec<8%の変化,1~100Hzおよび10~4サイクル後のW_rec<3%)を観察した。より重要なことに,0.22BMTセラミックは大きな電流密度(C_D~537.9Acm-2),非常に高い電力密度(P_D~37.7MW cm-3),および超高速放電時間(t_0.9~23ns)を示した。インピーダンス解析は,BMTの導入が,0.22BMTセラミックの絶縁能力と絶縁破壊強度(E_b)の改善に有益であることを示した。さらに,低い平均電気陰性度を有するBサイト上の非等原子価Mg2+とTa5+充填Nb5+はランダム局所場を発生させ,イオン結合を強化し,長距離秩序を破壊し,残留分極(P_r)を減少させた。これらの結果は,この新しい戦略が,超高W_rec,優れたη,およびNNベースの無鉛セラミックにおける優れた熱安定性を同時に達成するための実行可能で有効な手段であることを示している。さらに,本研究は,研究の範囲とNNベースのセラミックの応用をさらに広げた。Copyright 2020 Royal Society of Chemistry All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 絶縁耐力 ,  *エネルギー密度 ,  コンデンサ ,  *放電 ,  *セラミック ,  イオン結合 ,  電気陰性度 ,  エネルギー貯蔵 ,  長範囲規則度 ,  原子価 ,  リラクサ ,  残留分極 ,  *電荷 ,  熱安定性 ,  電流密度

分類 (2件)： 発光素子  (NC03082G) ,  強誘電体,反強誘電体,強弾性  (BM05030B)

タイトルに関連する用語 (7件)： ランダム場 ,  戦略 ,  鉛フリー ,  セラミック ,  エネルギー密度 ,  電荷 ,  放電