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  • Hohe Energiedichte in künstlichen Heterostrukturen durch Modulation der Relaxationszeit

    • Hohe Energiedichte in künstlichen Heterostrukturen durch Modulation der Relaxationszeit

    Titel Hohe Energiedichte in künstlichen Heterostrukturen durch Modulation der Relaxationszeit
    Autoren Sangmoon Han, Justin S. Kim, Eugene Park, Yuan Meng, Zhihao Xu, Alexandre C. Foucher, Gwan Yeong Jung, Ilpyo Roh, Sangho Lee, Sun Ok Kim, Ji-Yun Moon, Seung-Il Kim, Sanggeun Bae, Xinyuan Zhang, Bo-In Park, Seunghwan Seo, Yimeng Li, Heechang Shin, Kate Reidy, Anh Tuan Hoang, Suresh Sundaram, Phuong Vuong, Chansoo Kim, Junyi Zhao, Jinyeon Hwang, Chuan Wang, Hyungil Choi, Dong-Hwan Kim, Jimin Kwon, Jin-Hong Park, Abdallah Ougazzaden, Jae-Hyun Lee, Jong-Hyun Ahn, Jeehwan Kim, Rohan Mishra, Hyung-Seo
    Zeitschrift Wissenschaft
    Datum 04/19/2024
    DOI 10.1126/science.adl2835
    Einführung Elektrostatische Kondensatoren sind wesentliche Komponenten in der modernen Elektronik und in elektrischen Hochleistungssystemen, die für ihre schnelle Lade- und Entladefähigkeit bekannt sind. Ferroelektrische Materialien besitzen zwar eine hohe Maximalpolarisation, aber ihre hohe Restpolarisation hat in der Vergangenheit ihren effektiven Einsatz bei der Energiespeicherung eingeschränkt. Frühere Methoden waren aufgrund der Verschlechterung der Kristallinität dieser ferroelektrischen Materialien problematisch. In dieser Arbeit wird ein neuartiger Ansatz zur präzisen Modulation der Relaxationszeit unter Verwendung zweidimensionaler (2D) Materialien in 2D/3D/2D-Heterostrukturen vorgestellt. Diese Strategie minimiert den Energieverlust, während die Kristallinität der ferroelektrischen 3D-Komponenten erfolgreich erhalten bleibt. Mit dieser innovativen Methode wurde eine beeindruckende Energiedichte von 191,7 Joule pro Kubikzentimeter und eine Effizienz von über 90 % erreicht. Diese präzise Steuerung der Relaxationszeit birgt ein erhebliches Potenzial für eine breite Palette von Anwendungen und verspricht, die Entwicklung hocheffizienter Energiespeichersysteme zu beschleunigen.
    Zitat Sangmoon Han, Justin S. Kim und Eugene Park et al. Hohe Energiedichte in künstlichen Heterostrukturen durch Modulation der Relaxationszeit. Wissenschaft. 2024. Vol. 384(6693):312-317. DOI: 10.1126/science.adl2835
    Materialien Kristalle
    Industrie Elektronik , Energiespeicherung und Batterien
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