تقدم البحث نهجًا جديدًا لتعزيز أداء المكثفات الخزفية، التي تقيدها تقليديًا كثافة الطاقة والكفاءة عند درجات حرارة مرتفعة. باستخدام محاكاة مجال الطور، يقترح المؤلفون تصميمًا هيكليًا يتضمن تجمعات نانوية قطبية مرتبطة بشكل ضعيف في حالة فوق كهربائية. لقد قاموا بنجاح بتصنيع مكثفات خزفية متعددة الطبقات قائمة على BaTiO3 تظهر كثافة تخزين طاقة استثنائية تبلغ 19.0…

تقدم هذه الدراسة استراتيجية جديدة لتعزيز كثافة الطاقة وكفاءة المكثفات السيراميكية العازلة، والتي تعتبر حيوية للإلكترونيات الحديثة. يقدم المؤلفون نهج احتواء نانوكلستر غير قطبي، باستخدام محاكاة حقل الطور لتصميم مواد كهربائية مريحة خالية من الرصاص من الشكل (Bi0.2Na0.2Ba0.2Sr0.2Ca0.2)(Ti1-xSnx)O3. من خلال دمج أيونات Sn 4+، التي تمتلك قطبية أيونية منخفضة، تسهل الدراسة تشكيل نانوكلستر غير قطبي…

في هذا القسم، يوضح المؤلفون المنهجيات المستخدمة في أبحاثهم، مشيرين بشكل خاص إلى استخدام الربط الضيق لوظيفة الكثافة (DFTB+)، ونظرية وظيفة الكثافة (DFT)، والمحاكاة باستخدام العناصر المحدودة. يتم توضيح بروتوكولات التجارب التفصيلية والأساليب الحسابية في المعلومات التكميلية، مما يضمن أن تكون الطرق قابلة للتكرار وشفافة. تسمح هذه المقاربة الشاملة بإجراء تحليل قوي للظواهر قيد التحقيق،…

في هذا القسم، يقدم المؤلفون محاكاة حقل الطور للحلول الصلبة الثنائية (1-x)KNN-xSNZ لقيم \(x = 0.12\)، \(0.15\)، و\(0.18\). تكشف المحاكاة أن هذه التركيبات تظهر بنية غير مرتبة تتميز بوجود مجالات نانوية معينية (O) ومربعة (T) مدفونة داخل مصفوفة مكعبة. ومن الجدير بالذكر أن نسبة مجالات O النانوية تنخفض مع زيادة \(x\)، وهو ما يتوافق مع…

تقدم هذه الدراسة سيراميك مريح قائم على BaTiO$_3$ عالي الانتروبيا يعالج قيود المكثفات السيراميكية التقليدية، وخاصة كثافة الطاقة المنخفضة والأداء عند درجات الحرارة المرتفعة. يظهر المادة المطورة كثافة طاقة قابلة للاسترداد ملحوظة تبلغ 10.9 جول/سم$^3$ وكفاءة طاقة تبلغ 93% عند تعرضها لمجال كهربائي قدره 720 كيلوفولت/سم. ومن الجدير بالذكر أن التركيبة عالية الانتروبيا تحافظ على…

تسلط الأبحاث الضوء على تطوير مكثفات الطاقة العالية/المتقطعة المتقدمة من الجيل التالي التي تستخدم السيراميك العازل بقدرات تخزين طاقة فائقة. بشكل محدد، تركز على المواد الفيروكهربائية ذات الانتروبيا العالية، التي لم تستفد بالكامل من الترتيب الكيميائي قصير المدى – وهي سمة يتم استغلالها عادة في سبائك الانتروبيا العالية لتعزيز الأداء. من خلال تنفيذ استراتيجية لتعديل…

تناقش هذه الفقرة الدور الحاسم للمكثفات السيراميكية متعددة الطبقات (MLCCs) في تطبيقات متنوعة، مع التأكيد على الطلب المتزايد على قدرات تخزين الطاقة الأعلى، والاستقرار المحسن، والمواد الصديقة للبيئة. يقترح المؤلفون استراتيجية جديدة لتحسين أداء تخزين الطاقة من خلال دمج تكوينات الاستقطاب المتعددة الأشكال المحلية مع تصنيع الأجهزة النموذجية. يحقق هذا النهج بنجاح كثافة طاقة تبلغ…

في هذه الدراسة، يتناول المؤلفون التحديات المرتبطة بتطوير السيراميك العازل الذي يظهر كل من كثافة الطاقة العالية والكفاءة عند درجات الحرارة المرتفعة، والتي تعتبر حاسمة للتطبيقات في مكثفات تخزين الطاقة وأجهزة النبض عالية الطاقة. من خلال اعتماد استراتيجية عالية الانتروبيا وهندسة فجوة النطاق، يعززون أداء تخزين الطاقة لسيراميك العازل ذو هيكل برونز التنجستن الرباعي. تقدم…