NiS@POSS@CQDs/PEI复合电介质

150°C储能密度6.8 J/cm³

通过POSS壳层与CQDs界面交联构建深陷阱-高势垒结构，抑制高温电荷注入并形成声子通路，提升聚合物电介质高温储能性能。

Rujian, Zhao · Qixiong, Zhang · Qinyun, Yu · Xing, Wu · Zhu, Jiujun · 韩仁璐 · Hou, Yafei · 潘仲彬 · Cuan, Jing · 李伟平

Chemical Engineering Journal 2026

具体参数

放电能量密度

{'zh': '6.8', 'en': '6.8'} J/cm³

击穿强度

{'zh': '523.3', 'en': '523.3'} MV/m

放电能量密度

{'zh': '4.9', 'en': '4.9'} J/cm³

技术优势

抑制高温电荷注入

超宽带隙POSS壳层包裹三维中空NiS核，构筑深陷阱-高势垒结构，有效束缚高能电子。

缓解电-声耦合

CQDs作为交联剂构建界面共价网络，同时形成连续“声子通路”，有效缓解电子-声子耦合，改善高温下的热稳定性。

高温下储能密度突出

0.2 wt%复合材料在150 °C、η>90%时放电能量密度达6.8 J/cm³，击穿强度523.3 MV/m；200 °C时仍保持4.9 J/cm³。

应用场景

• 高温介电储能：在高温下保持高储能密度与效率，替代传统聚合物电介质。
• 高温电容器：可直接用作高温电容器的介电层，提升耐温与储能性能。
• 电力电子：为电力电子器件提供高温稳定的储能介质，减少热失效。
• 航空航天电源：满足航空航天电源在极端高温下的储能需求，提高可靠性。