驰豫铁电体是具有铁电特性和高电致伸缩（即响应于电场而收缩或变形的能力）的材料。这些材料可用于制造高效的能量存储设备，例如电容器。

电容器是由两个具有给定距离的电导体组成的关键电子元件。这些组件可以暂时存储电荷，减少各个集成电路（IC）传输的噪声，从而提高电子产品的整体性能。

清华大学和中国其他机构的研究人员近推出了一种新策略，为储能器件设计有效的弛豫铁电体。他们在《自然能源》杂志上发表的论文建议使用所谓的构型熵来评估弛豫剂成分的局部不均匀性。

“弛豫铁电体是高性能储能介电电容器的主要候选者，”杨冰冰、张庆华及其研究人员在论文中写道。“调节弛豫特性的常用方法是调节局部成分不均匀性，但缺乏对弛豫器成分波动的定量评估方法。在这里，我们提出构型熵作为局部成分不均匀性定量评估的指标。 ”

近的一些研究尝试使用具有单一高熵成分的弛豫剂来改善电容器的能量存储。作为研究的一部分，杨、张和他们的同事着手更深入地探索弛豫铁电体的特征与熵之间的联系。他们发现，随着弛豫子熵的增加，局部不均匀性增加，进而影响材料的特性。

杨、张和他们的同事在论文中写道：“我们的结果表明，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，弛豫特征也相应地受到调节。” “通过精心设计的熵，我们在Bi 4 Ti 3 O 12基中熵薄膜中实现了的整体储能性能，具有178.1 J cm -3的高能量密度，效率超过80%，并且具有很高的能量存储效率。”

杨、张和他们的同事收集的结果表明，弛豫铁电材料的特性取决于熵，特别是构型熵。使用材料的成分作为预测指数可以轻松计算出该熵。

因此，这项近的研究揭示了开发弛豫剂的新途径，可以提高电容器和其他储能设备的性能。该团队的初步评估非常有希望，因为他们使用自己的方法来设计弛豫薄膜，然后可以使用该薄膜来制造高性能电容器。

“使用中熵薄膜作为介电层，我们展示了一种多层薄膜电容器原型，其性能优于传统的多层陶瓷电容器，”杨、张和他们的同事写道。

将来，该研究小组的工作可以为具有有利特性的新型铁电弛豫器的设计提供信息。这些材料反过来可用于制造更好的电容器，有助于下一代电子设备的开发。

原标题：一种增强储能装置弛豫器的方法