三(五氟苯)硼烷添加的PEI复合电介质

150 °C超高储能密度

利用强路易斯酸锁定电子迁移，重构分子链排列，同步实现高温高场下超高能量密度与>90%效率。

张蕾 · 晨曦 · 李蓓 · 唐蜜 · 沈孟 · 张鑫 · 胡永明 · 何云斌 · 张清风 · 李晓光

Nature Communications 2026

具体参数

放电能量密度

{'zh': '10.2', 'en': '10.2'} J cm⁻³

放电能量密度

{'zh': '7.42', 'en': '7.42'} J cm⁻³

充放电效率

{'zh': '90', 'en': '90'} %

技术优势

效率不降

引入三(五氟苯)硼烷后，电子被严格锁定，即使在200°C高场下仍保持>90%效率。

极低用量

仅需4 wt%的三(五氟苯)硼烷即可实现性能突破，几乎不影响基体可加工性。

200°C可用

在200°C、6300 kV cm⁻¹下仍保持7.42 J cm⁻³的高能量密度，远优于现有聚合物复合材料。

应用场景

• 介电电容器：取代现有聚合物介质膜，实现电容器在150–200°C下高效储能。
• 高温储能：直接用作150–200°C高温储能器件的介质层。
• 功率逆变器：作为逆变器直流支撑电容的介质，耐受高纹波电流和温升。
• 电动车功率系统：集成到电动车电机驱动逆变器，取消冷却系统或缩小体积。
• 航空电子：在航空发动机附近等高温区域替代现有耐温不足的电容。