通过组合设计与多尺度结构调控的协同策略，在低电场条件下提升PLZT（铅锆钛矿）的高能量存储性能

弛豫铁电陶瓷通过成分优化与多尺度结构调控实现230 kV/cm下5.15 J/cm3储能密度及85.1%效率，电场降至190 kV/cm仍保持4.05 J/cm3和87.1%效率。正交相增强稳定性和PEMCC相降低滞回损耗，纳米应变诱导极化纳米区域显著提升低场性能。

　　

介电储能陶瓷已成为推动高科技领域发展的核心力量。然而，高能量存储密度通常需要高电场激励；这不仅增加了电力资源的能耗，还提高了设备故障的风险。此外，往往难以在可回收能量密度（W_rec）和效率（η）之间取得平衡。因此，在低电场下开发高能量存储性能材料是一个瓶颈问题。在这项研究中，通过成分设计和多尺度结构调控的协同优化策略，制备了Pb_0.9325-xLa_0.045Ca_xZr_0.92Ti_0.075Hf_0.005O₃（PLC_xZTH）弛豫反铁电陶瓷。在230 kV cm^?1的电场下，PLC_0.03ZTH实现了高达W_rec（约5.15 J cm^?3）和η（约85.1%）的性能。即使将工作电场降低到190 kV cm^?1，W_rec仍能达到4.05 J cm^?3，同时效率仍保持在87.1%的高水平。其能量存储性能优于其他研究结果。多层次结构表征表明，正交相稳定性的提高增强了反铁电性及P_max；而由成分不均匀性引起的PE_MCC相可以减少磁滞损耗，从而优化η。最重要的是，纳米尺度上诱导的强局部应变波动改变了能量势垒分布，促进了纳米畴结构（PNRs）的形成，这在低电场下显著提升了W_rec和η。这些结果为实现降低工作电场与提高能量存储密度及效率之间的平衡提供了突破。该研究为在低电场下设计高能量存储性能陶瓷提出了新的范式，对下一代脉冲功率系统和紧凑型电子设备具有重要意义。