journal article·2026-01

Insight Into High Entropy Compounds: Advances, Challenges and Energy Applications

Jian Sun, Wenlong Liu, Fei Liang, Rujing Liu, Yao Yao, Qiang Zou, Peng Dong, Sizhe Wang

Advanced Functional Materials· Volume 36· Issue 1
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Abstract

Abstract High‐entropy compounds, with their unique structural characteristics enabled by high‐entropy configurations, have shown great promise in energy chemistry applications. However, the inherent complexity of multi‐principal‐component systems presents significant challenges, hindering their practical advancement. Key issues include uncertainties about the role of individual elements within the system, limited understanding of dynamic structural evolution mechanisms, and difficulties in identifying the root causes of performance degradation. To tackle these challenges, recent progress, ongoing obstacles, and applications of high‐entropy compounds in energy chemistry are systematically reviewed. By analyzing the four core effects, mechanisms of representative cases, and diverse applications, the intrinsic relationships between structure, properties, and performance are clarified. Finally, future opportunities, challenges, and potential directions for advancing high‐entropy compounds in energy‐related applications are outlined.
Source: crossref · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Organic and Molecular Conductors Research · Thermal Expansion and Ionic Conductivity · Magnetic and transport properties of perovskites and related materials

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

College of Food and Biological Engineering Chengdu University Chengdu 610106 P. R. China

School of Materials Science and Engineering Shaanxi Key Laboratory of Green Preparation and Functionalization for Inorganic Materials Shaanxi University of Science & Technology Xi'an 710021 P. R. China

National and Local Joint Engineering Research Center of Lithium‐ion Batteries and Materials Preparation Technology Key Laboratory of Advanced Battery Materials of Yunnan Province Faculty of Metallurgical and Energy Engineering Kunming University of Science and Technology Kunming 650093 P. R. China

Funding

National Natural Science Foundation of China · China Postdoctoral Science Foundation · Key Research and Development Projects of Shaanxi Province

References (100+)

Show source-provided references
1. Cui L. · Nat. Energy · 2024 · 9 · 1084
2. 10.1038/natrevmats.2016.10310.1038/natrevmats.2016.103 ↗
3. 10.1002/cssc.20160010210.1002/cssc.201600102 ↗
4. 10.1002/adem.20030056710.1002/adem.200300567 ↗
5. 10.1038/ncomms948510.1038/ncomms9485 ↗
6. 10.1038/s41467-018-05774-510.1038/s41467-018-05774-5 ↗
7. 10.1002/advs.20230764910.1002/advs.202307649 ↗
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10. 10.1016/j.jallcom.2023.17282410.1016/j.jallcom.2023.172824 ↗
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12. 10.1016/j.jmat.2019.03.00210.1016/j.jmat.2019.03.002 ↗
13. 10.1126/science.aan541210.1126/science.aan5412 ↗
14. 10.1039/C9EE00368A10.1039/C9EE00368A ↗
15. 10.1038/s41563-020-00816-010.1038/s41563-020-00816-0 ↗
16. 10.1039/D0TA04844E10.1039/D0TA04844E ↗
17. 10.1016/j.nanoen.2023.10909310.1016/j.nanoen.2023.109093 ↗
18. 10.1002/anie.20191217110.1002/anie.201912171 ↗
19. 10.1002/adma.20241889010.1002/adma.202418890 ↗
20. 10.1016/j.ensm.2025.10416610.1016/j.ensm.2025.104166 ↗
21. 10.1016/j.ensm.2019.02.03010.1016/j.ensm.2019.02.030 ↗
22. Raza H. · EEM · 2025 · 8
23. 10.1016/j.jechem.2025.02.00310.1016/j.jechem.2025.02.003 ↗
24. 10.1002/cey2.54410.1002/cey2.544 ↗
25. 10.1039/D4EE02817A10.1039/D4EE02817A ↗
26. 10.1016/j.apsusc.2024.16166010.1016/j.apsusc.2024.161660 ↗
27. 10.1016/j.apcatb.2024.12478910.1016/j.apcatb.2024.124789 ↗
28. 10.1002/aenm.20240195910.1002/aenm.202401959 ↗
29. 10.1002/adma.20210134210.1002/adma.202101342 ↗
30. 10.1002/aenm.20210309010.1002/aenm.202103090 ↗
31. 10.1038/s41586-022-05115-z10.1038/s41586-022-05115-z ↗
32. 10.1126/science.abq134610.1126/science.abq1346 ↗
33. 10.1038/s41570-024-00602-510.1038/s41570-024-00602-5 ↗
34. 10.1021/jacs.2c1160810.1021/jacs.2c11608 ↗
35. 10.1038/s41578-024-00720-y10.1038/s41578-024-00720-y ↗
36. 10.1016/j.msea.2003.10.25710.1016/j.msea.2003.10.257 ↗
37. 10.1039/D0TA09578H10.1039/D0TA09578H ↗
38. 10.1002/smll.20210433910.1002/smll.202104339 ↗
39. 10.1016/j.pmatsci.2024.10138210.1016/j.pmatsci.2024.101382 ↗
40. 10.1002/adma.20230545310.1002/adma.202305453 ↗
41. 10.1016/j.actamat.2016.08.08110.1016/j.actamat.2016.08.081 ↗
42. 10.1016/j.actamat.2023.11895110.1016/j.actamat.2023.118951 ↗
43. 10.3389/fenrg.2022.88320610.3389/fenrg.2022.883206 ↗
44. 10.1038/s41467-023-37034-610.1038/s41467-023-37034-6 ↗
45. 10.1016/j.nanoen.2024.10948210.1016/j.nanoen.2024.109482 ↗
46. 10.1002/aenm.20210171210.1002/aenm.202101712 ↗
47. 10.1039/D0NH00340A10.1039/D0NH00340A ↗
48. 10.1002/smll.20220052410.1002/smll.202200524 ↗
49. 10.1016/j.jechem.2023.06.04110.1016/j.jechem.2023.06.041 ↗
50. 10.1007/s12274-021-3860-710.1007/s12274-021-3860-7 ↗
51. Su J. · Int. J. Appl. Ceram. Technol. · 2004 · 19 · 2022
52. 10.1126/sciadv.abn824110.1126/sciadv.abn8241 ↗
53. 10.1126/science.aaz768110.1126/science.aaz7681 ↗
54. 10.26599/JAC.2023.922079310.26599/JAC.2023.9220793 ↗
55. 10.1016/j.cej.2023.14789610.1016/j.cej.2023.147896 ↗
56. 10.1016/j.jallcom.2024.17448010.1016/j.jallcom.2024.174480 ↗
57. 10.1016/j.jallcom.2017.02.07010.1016/j.jallcom.2017.02.070 ↗
58. 10.1039/C7TA08868J10.1039/C7TA08868J ↗
59. 10.1016/j.materresbull.2015.09.02510.1016/j.materresbull.2015.09.025 ↗
60. 10.1021/am404862v10.1021/am404862v ↗
61. 10.1039/c2ra21033a10.1039/c2ra21033a ↗
62. 10.1039/D0RA00255K10.1039/D0RA00255K ↗
63. 10.1016/j.mtcomm.2023.10631510.1016/j.mtcomm.2023.106315 ↗
64. 10.1016/j.jallcom.2020.15615810.1016/j.jallcom.2020.156158 ↗
65. 10.1016/j.ceramint.2021.08.09110.1016/j.ceramint.2021.08.091 ↗
66. 10.1021/acsami.1c1836210.1021/acsami.1c18362 ↗
67. 10.1007/s12598-021-01872-410.1007/s12598-021-01872-4 ↗
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69. 10.1016/j.jpowsour.2022.23204110.1016/j.jpowsour.2022.232041 ↗
70. 10.1016/j.est.2023.10821110.1016/j.est.2023.108211 ↗
71. 10.1016/j.jpowsour.2024.23441810.1016/j.jpowsour.2024.234418 ↗
72. 10.1016/j.nanoen.2022.10696210.1016/j.nanoen.2022.106962 ↗
73. 10.1039/D4RA06878E10.1039/D4RA06878E ↗
74. 10.1016/j.est.2024.11318510.1016/j.est.2024.113185 ↗
75. 10.26599/JAC.2024.922089510.26599/JAC.2024.9220895 ↗
76. 10.1002/adfm.20241378210.1002/adfm.202413782 ↗
77. 10.1016/j.jelechem.2024.11871910.1016/j.jelechem.2024.118719 ↗
78. 10.1016/j.matlet.2024.13752110.1016/j.matlet.2024.137521 ↗
79. 10.1007/s10853-023-08498-010.1007/s10853-023-08498-0 ↗
80. 10.1039/D3TA08101J10.1039/D3TA08101J ↗
81. 10.1021/acsami.2c0757610.1021/acsami.2c07576 ↗
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90. 10.1039/D3NR04006B10.1039/D3NR04006B ↗
91. 10.1016/j.est.2024.11479610.1016/j.est.2024.114796 ↗
92. 10.1016/j.jcis.2024.08.13010.1016/j.jcis.2024.08.130 ↗
93. 10.1002/adfm.20230050910.1002/adfm.202300509 ↗
94. 10.1007/s10853-021-05805-510.1007/s10853-021-05805-5 ↗
95. 10.3390/pr1001004910.3390/pr10010049 ↗
96. 10.1002/smtd.20230132210.1002/smtd.202301322 ↗
97. 10.1016/j.est.2024.11382310.1016/j.est.2024.113823 ↗
98. 10.1039/D3TA07253C10.1039/D3TA07253C ↗
99. 10.1016/j.mtchem.2024.10222910.1016/j.mtchem.2024.102229 ↗
100. 10.1016/j.cej.2021.13265810.1016/j.cej.2021.132658 ↗