近日,西安交通大学电气工程学院与电工材料电气绝缘全国重点实验室的刘文凤教授团队,受《先进材料》(Advanced Materials)期刊邀请,发表了题为《用于高温电容储能的全有机聚合物电介质》(High-temperature all-organic polymer dielectrics for capacitive energy storage)的综述论文。该论文全面梳理并深入评述了全有机聚合物高温储能电介质领域的最新研究进展。电介质电容器以其超高功率密度、超快充放电速率、超长循环寿命及高安全可靠性,在高压柔性直流输电、新能源汽车、脉冲功率技术、航空航天及深地探测等关键领域具有广泛应用。然而,随着电力装备向高温、高电场等极端工况发展,传统聚合物电介质在高温下性能急剧下降,成为制约电力装备可靠运行的关键瓶颈。因此,开发能在极端条件下实现高效、稳定储能的新型聚合物电介质,成为该领域亟待突破的核心难题。刘文凤教授团队围绕高温储能聚合物电介质展开了系统性研究,在材料构效关系、性能调控机制和高温失效机理等方面取得了系列重要进展。该综述论文聚焦聚合物电介质的热稳定性、介电响应、击穿机制和电导调控等核心问题,系统总结了多种材料设计方法,并详细阐述了这些策略在提升击穿强度、储能密度和充放电效率方面的关键作用。同时,论文深入剖析了高温下聚合物电介质面临的电导激增、界面电荷注入及热失控等挑战,并对未来发展趋势进行了展望。
