弛豫铁电体是高性能储能介质电容器的主要材料。而调节弛豫剂性质的一种常见方法是调节局部成分不均匀性,但缺乏对弛豫剂成分波动的定量评估方法。在这里,清华大学林元华、南策文院士提出了构型熵作为定量评估局部成分不均匀性的指标。
本文要点:
1) 结果表明,通过扫描透射电子显微镜,局部不均匀性随着熵的增加而增加,弛豫特征也相应地被调控。通过对熵的精心设计,作者在Bi4Ti3O12基中熵薄膜中实现了最佳的整体储能性能。
2) 该薄膜具有178.1 J cm−3的高能量密度 ,且效率超过80%,以及优良率高达913。通过使用介质熵膜作为介电层,作者开发了一种多层膜电容器原型,该原型优于传统的多层陶瓷电容器。
Bingbing Yang et.al Engineering relaxors by entropy for high energy storage performance Nature Energy 2023
DOI: 10.1038/s41560-023-01300-0
https://doi.org/10.1038/s41560-023-01300-0