HCS/P(VDF-HFP)-PEI双层复合薄膜

高温逾9 J cm⁻³

在聚合物基体中引入异质碳/二氧化硅纳米球并叠加高击穿PEI层，协同提升介电常数与击穿强度，实现高温高储能密度。

史志成 · Dastan, Davoud

Materials Horizons 2025

参数信息

放电能量密度

10.81 J cm⁻³

放电效率

93.8 %

高温放电能量密度

9.22 J cm⁻³

高温放电效率

90.1 %

技术优势

介电常数提升而不牺牲击穿强度

异质碳/二氧化硅纳米球内部丰富的界面增强了界面极化，同时异质界面抑制了击穿通道的发展。

室温放电能量密度达10.81 J cm⁻³

2.5 wt% HCS NSs 双层复合材料实现了 10.81 J cm⁻³ 的放电能量密度，效率高达 93.8%。

100 °C 下仍保持高储能性能

在 100 °C 高温下，复合材料仍保持 9.22 J cm⁻³ 的高放电能量密度和 90.1% 的放电效率。

应用场景

• 聚合物薄膜电容器：作为高储能密度介电层，替代常规聚合物薄膜。
• 高温介电储能：在 100 °C 下保持高储能密度，适用于高温环境。
• 电力电子器件：提供高能量密度电容器介质，满足功率电子系统小型化需求。
• 电介质复合材料：展示异质纳米填料与层状结构协同提升储能性能的有效策略。