研究前沿：北京科技大学高精尖学院，铁电储能材料 | Advanced Materials

背景：铁电储能陶瓷电容器因其快速充放电、高功率密度和良好稳定性而广泛应用于电子和电力系统，但其储能密度相较于电化学储能器件仍需提升。无铅弛豫铁电体化学组分复杂，实现高储能特性的材料设计面临挑战。研究目的：北京科技大学与中国科学院宁波材料所合作，旨在通过原子级成分设计策略，在钙钛矿结构中引入特定离子，以诱导局域极化增强和摆动效应，从而提高弛豫铁电体的储能性能。结论：研究团队设计了(Ba₀.₅Bi₀.₂₅Na₀.₂₅)(Ti₀.₈₈Zr₀.₁₂)O₃体系，在超高击穿场强下表现出延迟极化饱和和创纪录极化率，实现了24.3 J/cm³的高能量密度和92.4%的效率，优于当前块体陶瓷电容器，为下一代介电电容器的材料设计提供了普适性范式和理论框架。