协同多型纳米畴与缺陷设计实现超高能量存储介电陶瓷 - 《自然·通讯》

介电电容器凭借其超高功率密度和极速充放电能力，在先进储能系统中占据核心地位。然而，能量密度偏低的问题制约了其更广泛的应用。

针对这一挑战，研究团队设计了一款 BaTiO-(KNa)NbO-(BiNa)TiZrO 固溶体系统。通过对 1.0 至 2.0 纳米尺寸的菱方、正交、四方及立方纳米畴进行协同工程化设计，并配合能够降低氧空位浓度、形成缺陷复合体的缺陷优化策略，研究人员在多层陶瓷电容器中取得了突破性进展。

测试表明，该材料实现了 18.7 焦耳/立方厘米的超高能量密度，效率高达 92.1%，同时具备优异的循环稳定性（>10 次循环）和热稳定性（25 至 150 摄氏度环境下偏差小于±5%）。

此项研究为通过协同调控畴结构与缺陷工程设计高性能介电电容器提供了全新范式。

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