基于电介质或反铁电材料的静电电容器与超级电容器和电池相比具有更高的能量密度，更快的充电/放电速率和更好的稳定性，因此介电和反铁电材料在高能量存储方面有着非常好的应用前景。 然而，相对低的能量密度极大地阻碍了它们在存储技术中的实际应用，同时实验和理论工作者正在寻找具有高储能密度和效率的新型化合物。

 近日，课题组与苏州大学许彬教授、复旦大学向红军教授和美国阿肯色大学Laurent Bellaiche教授合作在美国物理学会《Physical Review Materials》期刊上以Letter的形式在线发表题为“Ultrahigh energy storage density in epitaxial AlN/ScN superlattices”的研究论文。通过第一性原理计算预言了外延和初始非极化的AlN/ScN超晶格材料能达到一个非常高的能量密度（200 J/cm³），同时还伴随着一个100%的理想储能效率。同时，我们还发现高的能量密度需要该系统在零电场下既不能太靠近也不能太远离铁电相变点。最后，我们进一步提出了一个现象学模型用来分析和理解这些有趣的结果。我们提出的关于使用接近铁电态的非线性和非极性系统作为储能材料的新概念具有普适性。因此，我们期望其他具有类似特性的材料也可以用于储能的研究。