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为解决反铁电体（AFE）用于储能时，反铁电 - 铁电相变场低、磁滞损耗大导致能量密度和可靠性差的问题，研究人员开展通过引入非极性或极性成分来阻碍反极有序的研究。实验实现 PbZrO3基薄膜高能量密度和效率，为调控 AFE 极化和储能性能提供新策略。
基于电介质的储能电容器，以快速充放电速度和高可靠性为特点，在前沿电气和电子设备中发挥着关键作用。为实现电容器的小型化和集成化，电介质需具备高能量密度和效率。具有反平行偶极构型的反铁电体（Antiferroelectrics），因其剩余极化可忽略不计，且在电场诱导铁电态下具有高最大极化，在高性能储能领域备受关注。然而，反铁电 - 铁电相转变场较低，以及伴随的大磁滞损耗，降低了能量密度和可靠性。
在相场模拟的指导下，研究人员提出一种新策略，通过引入非极性或极性成分，来阻碍反铁电体中的反极有序。实验表明，该方法能有效调节反铁电 - 铁电相转变场，同时降低磁滞损耗。在基于 PbZrO3的薄膜中，在 5.51 MV/cm 的电场下，实现了 189 J/cm?3的能量密度，这在所有反铁电体中创历史新高，同时效率高达 81%，可与最先进的储能电介质相媲美。通过扫描透射电子显微镜进行的原子尺度表征直接显示，分散的非极性区域阻碍了长程反极有序，这有助于性能的提升。该策略为调控反铁电体的极化分布和增强储能性能提供了新机遇。
