融媒中心讯/近日，福州大学材料科学与工程学院新型陶瓷研究所在电介质储能陶瓷领域取得重要进展，题为“Polymorphic relaxor phase and defect dipole polarization co-reinforced capacitor energy storage in temperature-monitorable high-entropy ferroelectrics”的文章在Nature子刊《Nature Communications》期刊上发表。

钛酸铋钠基高熵陶瓷的微观设计策略及其潜在应用

为适应现代电子设备对小型化、高效能、长寿命等方面的需求，开发高能量密度和具有附加功能的电介质电容器迫在眉睫。其中，高熵陶瓷电容器(ESHECs)由于具有极高的储能效率和延迟饱和极化而受到广泛关注。

本研究通过协同优化ABO3钙钛矿结构的A/B位点，构建高熵组分设计策略，成功开发出具有缺陷偶极子极化与多晶型弛豫相（R-O-T-C）共存的纳米结构钛酸铋钠基高熵陶瓷。该材料展现出优异的储能性能，兼具高可逆储能密度（6.2 J/cm³）与超高效能（92%），突破了传统电介质材料的性能瓶颈。通过双稀土Yb³+/Tm³+共掺杂策略，同步实现了荧光负热膨胀效应与温度响应特性，赋予电介质电容器原位温度传感功能。研究进一步提出该材料在智能心脏除颤脉冲系统的应用前景，其快速放电特性（响应时间<50 ns）与温度自监测能力，为AI远程云医疗系统的搭建提供了一种极具竞争力的新型电容材料。

材料学院2022级硕士研究生曾祥福为该论文第一作者，福州大学材料科学与工程学院为第一单位，论文通讯作者为吴啸副教授。（吴锦瑄）

原论文网址：https://doi.org/10.1038/s41467-025-57139-4