课题组面向新型电力系统储能、新能源装备、高端电子器件、脉冲功率系统等民用及特种领域的高性能储能重大需求，聚焦于电介质陶瓷储能材料与器件的研究。通过组分设计、微观结构调控及工艺优化，致力于开发兼具高储能密度、高储能效率、高温度稳定性及高功率特性的新一代介质陶瓷材料，攻克传统介质材料储能密度与效率难以协同提升的核心瓶颈。围绕铁电、反铁电及弛豫铁电等材料体系，本课题组系统研究复合钙钛矿结构设计、局域异质构造建以及多层/梯度复合策略，建立从晶格尺度到畴结构的极化行为精准调控方法，利用极化增强与击穿场强提升的协同效应，显著提高材料的储能性能。引入材料基因工程与机器学习辅助的研究范式，构建“成分-结构-性能”多维度关联模型，并结合原子尺度显微分析、原位电学表征与相场模拟等先进手段，深入揭示储能性能的微观物理机制与失效机理。在基础研究突破之上，课题组着力推动高性能储能电容器的工程化与器件集成。通过优化瓷浆配方、流延成型与共烧工艺，研制出系列高性能多层陶瓷电容器（MLCC）原型器件；同时探索薄膜电容器、复合介质基板等新型器件形式。研究涵盖从粉体合成、介质膜片制备到电极集成、器件封装的完整技术链，形成“材料-工艺-器件-性能”全流程调控能力，成功制备出一系列具有“高储能密度、高效率、高稳定、高适应”特性的介质陶瓷储能材料与器件。相关研究成果为高端储能电容器的自主化研制、电力电子装备的小型化与高效化，提供了关键材料基础与核心技术支撑。

近年代表作:

1、Weichen Zhao, Diming Xu*, Da Li, Max Avdeev, Hongmei Jing, Mengkang Xu, Yan Guo, Dier Shi, Tao Zhou, Wenfeng Liu, Dong Wang*, Di Zhou*,Broad-high operating temperature range and enhanced energy storage performances in lead-free ferroelectrics, Nature Communications, 2023, 14:5725.

2、Weichen Zhao, Zhaobo Liu, Diming Xu*, Ge Wang, Da Li, Jinnan Liu, Zhentao Wang, Yan Guo, Jiajia Ren, Tao Zhou*, Lixia Pang, Hongwei Yang, Wenfeng Liu*, Houbin Huang*, Di Zhou*, Advanced stability and energy storage capacity in hierarchically engineered Bi0.5Na0.5TiO3-based multilayer capacitors, Nature Communications, 2025, 16, 6549.

3、Zhaochen Xi, Zhentao Wang, Changqing Guo, Ke Xu, Weichen Zhao, Zhengqiao Li, Jian Bao, Haowei Zhou, Cong Zou, Houbing Huang* and Di Zhou*, Active learning optimization in latent spaces accelerates inverse design of ferroelectric ceramics for energy storage, Nature Communications, 2026, https://doi.org/10.1038/s41467-026-70792-7.

4、Da Li, Diming Xu,* Weichen Zhao, Max Avdeev, Hongmei Jing, Yan Guo, Tao Zhou, Wenfeng Liu, Dong Wang* and Di Zhou*, A high-temperature performing and near-zero energy loss lead-free ceramic capacitor, Energy & Environmental Science, 2023,16, 4511-4521.

5、王震涛，李达，赵维琛，刘津男，徐谛明，周迪*, NaNbO3基无铅储能介质陶瓷研究进展, 硅酸盐学报, 2024, 52[4], 1460-1476.