ACS Applied Materials & Interfaces | 高温介电储能材料

本文介绍了南京工业大学朱宁教授、胡欣教授及宁夏大学王健副教授团队在高温介电储能材料领域的研究成果。背景方面，传统聚合物电介质如BOPP的耐温极限已无法满足电动汽车和可再生能源等领域的需求，而聚酰亚胺(PI)、聚醚醚酮(PEEK)等材料在高温下的传导损耗和介电强度下降问题长期困扰学术界。研究目的是通过材料设计，在提升界面强度的同时优化能带结构，以突破高温电容瓶颈。研究团队通过“双功能化”策略，即氨基化增强氮化硼纳米片(BNNS)与PAEK基体的共价键合，以及氟化调控BNNS的能带结构，成功开发出在150℃高温下具有5.58 J/cm3超高能量密度和90%以上充放电效率的聚合物纳米复合材料薄膜。结论表明，这种协同设计既强化了界面热机械性能，又显著降低了高温下的载流子迁移，为设计面向极端环境的高可靠性介电复合材料提供了新范式。