勞倫斯柏克萊國家實驗室(LBNL)與加州大學柏克萊分校(UC Berkeley)開發出一項具有創紀錄之高能量密度的微型電容器(Microcapacitor)，將可望有助於促進電子機器的小型化以及提高能源效率之晶載(On Chip)儲能的發展。靜電電容器在供電速度與長壽命方面是一項出色的儲能技術，但與電池相比，仍有低能量密度的問題。為了克服這項問題，研究團隊製作了可發揮負電容效果之氧化鉿(HfO2)與氧化鋯(ZrO2)薄膜，並開發出具有創紀錄高能量密度的微型電容器。
研究團隊利用原子層沉積法製作了HfO2與ZrO2薄膜。根據2種成分的比例，薄膜可以是鐵電性或反鐵電性。若正確調整成分比例，電容器充電產生的電場在鐵電體與反鐵電體的轉變點取得平衡，此變化的容易性產生負電容效應，以些微電場即可容易讓材料極化。為了增加能量儲存，須在保持鐵電體與反鐵電體之轉變點的平衡狀態下增加薄膜的厚度。因此研究團隊在每隔數層堆疊的HfO2-ZrO2之間穿插原子級的氧化鋁層，進而成功地在保持負電容效應的同時讓膜厚生長至100 nm。
實驗結果確認新微型電容器的能量密度達到80 mJ/cm-2，功率密度達到300 kW/cm-2，與目前最好的電容器相比，能量密度提高9倍，功率密度提高170倍。高性能微型電容器可望有助於因應物聯網感測器、邊緣運算系統、人工智慧處理器等小型設備日益增長的儲能需求。今後研究團隊將進一步擴大技術規模，期達到整合於全尺寸的微晶片，並提升負電容效應的目標。