介電電容器因其高功率密度和超快速充電/放電能力而成為電子系統所急需的材料。然而，目前的介電電容器存在嚴重的熱不穩定性，高溫下儲能性能急劇下降。
在此，西安交通大學Ming Liu，Chunrui Ma，武漢理工大學Zhonghui Shen，報道了在相場模擬的指導下，構思并制備了以 HfO2 為第二相的自組裝超介電納米結構，該結構位于 BaHf0.17Ti0.83O3 弛豫鐵電基質中。
文章要點
1）超介電結構不僅可以有效提高擊穿強度，而且由于增強的弛豫行為和顯著降低的傳導損耗，可以將工作溫度擴大到 400 °C。
2）超介電薄膜電容器的儲能密度可達到85 J/cm3，在 25 °C 至 400 °C 的溫度范圍內能量效率超過 81%。
這項工作展示了在高溫電力系統中具有潛在應用的電容器的制造，并提供了通過超介電策略設計先進靜電電容器的策略。
參考文獻
Lu, R., Wang, J., Duan, T. et al. Metadielectrics for high-temperature energy storage capacitors. Nat Commun 15, 6596 (2024).
DOI：10.1038/s41467-024-50832-w
https://doi.org/10.1038/s41467-024-50832-w
