近日，福州大學材料科學與工程學院新型陶瓷研究所在電介質儲能陶瓷領域取得重要進展，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》期刊上發表。

為適應現代電子設備對小型化、高效能、長壽命等方面的需求，開發高能量密度和具有附加功能的電介質電容器迫在眉睫。其中，高熵陶瓷電容器(ESHECs)由于具有極高的儲能效率和延遲飽和極化而受到廣泛關注。

本工作中，研究人員基于ABO3鈣鈦礦結構中A/B位協同優化的高熵組分設計策略，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)共存的納米結構，優化了鈦酸鉍鈉基高熵陶瓷的儲能性能，展現出大可回收儲能密度和超高儲能效率。此外，基于雙稀土Yb/Tm共摻雜實現了陶瓷穩定的熒光負熱膨脹特性，開拓了電介質電容器的實時溫度傳感功能。論文還闡述了該高熵陶瓷未來在智能心臟除顫脈沖領域的應用構想，有望為AI時代遠程云醫療提供合適的脈沖放電材料。

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