福州大学在电介质储能陶瓷领域取得重要进展

近日，福州大学材料科学与工程学院新型陶瓷研究所在电介质储能陶瓷领域取得重要进展，题为“Polymorphic relaxor phase and defect dipole polarization co-reinforced capacitor energy storage in temperature-monitorable high-entropy ferroelectrics”的文章在Nature子刊《Nature Communications》期刊上发表。

为适应现代电子设备对小型化、高效能、长寿命等方面的需求，开发高能量密度和具有附加功能的电介质电容器迫在眉睫。其中，高熵陶瓷电容器(ESHECs)由于具有极高的储能效率和延迟饱和极化而受到广泛关注。

本工作中，研究人员基于ABO3钙钛矿结构中A/B位协同优化的高熵组分设计策略，成功制备了一种缺陷偶极子极化和多晶型弛豫相(三方-正交-四方-立方)共存的纳米结构，优化了钛酸铋钠基高熵陶瓷的储能性能，展现出大可回收储能密度和超高储能效率。此外，基于双稀土Yb/Tm共掺杂实现了陶瓷稳定的荧光负热膨胀特性，开拓了电介质电容器的实时温度传感功能。论文还阐述了该高熵陶瓷未来在智能心脏除颤脉冲领域的应用构想，有望为AI时代远程云医疗提供合适的脉冲放电材料。

材料学院22级硕士研究生曾祥福为该论文第一作者，福州大学材料科学与工程学院为第一单位，论文通讯作者为吴啸副教授。