近日，福州大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院新型陶瓷研究所在電介質(zhì)儲(chǔ)能陶瓷領(lǐng)域取得重要進(jìn)展，題為“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》期刊上發(fā)表。

為適應(yīng)現(xiàn)代電子設(shè)備對(duì)小型化、高效能、長(zhǎng)壽命等方面的需求，開發(fā)高能量密度和具有附加功能的電介質(zhì)電容器迫在眉睫。其中，高熵陶瓷電容器(ESHECs)由于具有極高的儲(chǔ)能效率和延遲飽和極化而受到廣泛關(guān)注。

本工作中，研究人員基于ABO3鈣鈦礦結(jié)構(gòu)中A/B位協(xié)同優(yōu)化的高熵組分設(shè)計(jì)策略，成功制備了一種缺陷偶極子極化和多晶型弛豫相(三方-正交-四方-立方)共存的納米結(jié)構(gòu)，優(yōu)化了鈦酸鉍鈉基高熵陶瓷的儲(chǔ)能性能，展現(xiàn)出大可回收儲(chǔ)能密度和超高儲(chǔ)能效率。此外，基于雙稀土Yb/Tm共摻雜實(shí)現(xiàn)了陶瓷穩(wěn)定的熒光負(fù)熱膨脹特性，開拓了電介質(zhì)電容器的實(shí)時(shí)溫度傳感功能。論文還闡述了該高熵陶瓷未來在智能心臟除顫脈沖領(lǐng)域的應(yīng)用構(gòu)想，有望為AI時(shí)代遠(yuǎn)程云醫(yī)療提供合適的脈沖放電材料。

材料學(xué)院22級(jí)碩士研究生曾祥福為該論文第一作者，福州大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院為第一單位，論文通訊作者為吳嘯副教授。