高性能介質電容器在現代脈沖功率器件中發揮著關鍵作用。然而，能量存儲能力低是脈沖器件小型化與集成化趨勢面臨的主要障礙，現有基于鈣鈦礦基材料體系的多層陶瓷電容器，面臨材料設計和器件性能提升的瓶頸。
      針對上述問題，科學上海硅酸鹽研究所研究團隊等，提出了基于四方鎢青銅(TTB，通式A12A24C4B10O30WWW.shybdj6.net)結構多位點高熵設計的儲能增強策略，實現了四方鎢青銅高熵電容器優異的儲能性能。原子尺度結構分析表明，A位等摩爾比的多位點高熵設計打破了TTB陶瓷固有的A1/A2位點選擇性，且A位的組分無序誘導了TTB結構的NbO6八面體畸變。其中，Nb1原子優先沿極性c軸位移，Nb2原子表現為面內無序。兩種Nb位點不同的極化行為，一方面擾動了長程鐵電有序，另一方面在局域尺度上，保留了沿極性c軸的強偏心位移。這一的結構特性增強了弛豫特性、降低了滯后效應，并在外加電場下保持較高的極化強度，進而在(Na1/6K1/6Sr1//WWW.shzy4.com6Ag1/6Ba1/6La1/6)6Nb10O30高熵多層電容器中，實現了20.2J.cm-3的高儲能密度和93.8%的高儲能效率。同時，該多層電容器還表現出優異的疲勞穩定性和溫度穩定性。
    該研究提出了設計新一代高熵功能材料的方法——多位點結構調控，拓展了介質電容器的研究范疇。
  近日，相關研究成果發表在《美國化學會志》(、WWW.shsaic.net、Journal of 、WWW.shhzy3.cn/the American、WWW.shyb118.com/ Chemical Society)上。研究工作得到*自然科學基金委員會、科學技術協會、上海市等的支持。
  (a)基于TTB結構的多位點高熵設計，(b-c)TTB高熵陶瓷的介電和儲能性能，(d)TTB高熵陶瓷的原子級EDS圖
(a-d)TTB高熵陶瓷的結構精修，(e-h)TTB高熵陶瓷的晶格結構畸變
  (a)TTB高熵電容器的形貌和元素分布，(b-f)TTB高熵電容器的儲能和放電特性