反铁电材料具有更大的理论储能密度，红宝石电容介电常数通过组分可实现较强的调控性

按极化类型分类根据介质材料在电场中的极化函数不同,储能电介质材料可分为五种:线性电介质、顺电体、铁电体、弛豫铁电体和反铁电体。这几种电介质的电滞回线的特点，其中黑色表示材料的可释放储能密度,灰色部分表示材料的能量损耗,从而可以得出存储电能的优势和不足。(1)线性电介质线性电介质是指在一定的电场强度范围内,极化强度随电场强度的变化呈线性关系,其介电常数不随电场而变的材料。线性电介质的介电常数虽然低于铁电体和反铁电体,但击穿场强高。线性电介质的储能效率最高,几乎没有损耗。例如TiO2作为单一阳离子线性电介质,具有高的击穿场强(约1MV/cm)及温度和频率稳定性。(2)顺电体温度超过居里温度后,铁电体的自发极化消失,极化有序转为极化无序,电介质的铁电相将会转变为顺电相。顺电相晶体由于具有中心对称结构,在室温和无外场激励时,剩余极化为零，顺电体比铁电体具有更好的电存储能力。(3)铁电体电介质晶体中的晶胞结构使正负电荷中心不重合而出现电偶极矩,产生不等于零的电极化强度,使其具有自发极化,且电偶极矩方向可以因外电场而改变,呈现出类似于铁磁体的特点,故称其为铁电体。铁电体自发极化形成的偶极矩能够在外电场的影响下扭转方向,因偶极矩极化而产生储能效应。铁电体由于存在铁电畴的极化反转和比较大的剩余极化,能量损耗大,不适合作为储能材料。(4)弛豫铁电体具有铁电体的显著铁电性,同时还呈现出强烈的弛豫特性的电介质,被称为弛豫型铁电体或扩散相变型铁电体。其铁电相到顺电相是一个渐变的过程,在最大介电常数的温度峰(Tm)以上具有频率色散现象,在Tm峰以上仍然存在自发极化。弛豫铁电体的电滞回线、击穿场强、介电常数通过组分可实现较强的调控性,因此极具储能潜力。反铁电体反铁电体在一定温度范围内,相邻离子连线上的偶极子呈反平行排列,宏观上自发极化强度为零。在外电场、热应力诱导下反铁电相将向铁电相转变,呈现双电滞回线。红宝石电容反铁电体在低电场下缺乏铁电畴,滞后相对较小,且介电损耗较小。在较高电场时,偶极子反平行排列形成铁电相,反铁电材料通过相变能够存储相当大的能量。相比于线性电介质、顺电体、弛豫铁电体,反铁电材料具有更大的理论储能密度,因铁电?反铁电瞬间相变而有更快的放电率。同样的储能密度,介电常数低的介质需要更高的电压,而反铁电体材料具有比线性电介质材料更高的介电常数。几种电介质的电滞回线(a)线性电介质;(b)顺电体;(c)铁电体;(d)弛豫铁电体;(e)反铁电体