无铅弛豫铁电陶瓷ferroelectric ceramics，因其卓越的功率密度和超快充放电能力，在先进脉冲功率系统中展现出应用潜力。然而，在保持高储能密度的同时，如何实现高效率，仍是关键挑战：因为提升极化强度，往往会增加迟滞损耗。
近日，南京理工大学Ji Zhang，汪尧进Yaojin Wang等在Transactions of Materials Research上发文，在BiFeO₃基陶瓷中，提出了高熵策略，成功构建了高动态多态极性纳米微区polymorphic polar nanoregions (PPNs)。
原子尺度结构表征表明，具有强极性幅度（20.3 pm）的纳米级多态极性纳米微区，可以降低畴翻转能垒，从而在维持高极化的同时减小极化迟滞。最终实现了优异的储能性能：高达11 J/cm³的储能密度与92%的储能效率。
该项研究，验证了在先进电介质设计中，高熵策略的有效性，为储能电容器的发展提供了新思路。
High-entropy relaxor state towards ultra-high capacitive energy storage in BiFeO₃-based ceramics
高熵弛豫态助力BiFeO₃基陶瓷实现超高电容储能
图1. 基于高熵弛豫策略，实现polymorphic polar nanoregions，PPNs优异综合储能性能的示意图
图2. BBFT-xSM陶瓷（x = 0.10, 0.15, 0.20, 0.25, 0.30）的储能性能
图3. BBFT-0.25SM陶瓷的原子尺度扫描透射电子显微镜scanning transmission electron microscopy，STEM局域结构分析
图4. BBFT-xSM陶瓷的击穿行为及机理研究
图5. BBFT-0.25SM陶瓷的稳定性与电荷-放电性能
文献链接
https://doi.org/10.1016/j.tramat.2026.100193本文译自Transactions of Materials Research来源：今日新材料
