随着电子和电力系统对储能器件的需求不断增长，迫切需要具有高能量密度和充放电效率的先进介电薄膜电容器。在此，展示了通过简便的溶液加工制备的具有均匀结构的聚醚酰亚胺 (PEI)/氮化硼纳米片 (BNNS) 纳米复合材料。
结果发现，BNNS 的加入提高了聚合物基体的多种介电性能，包括直流电介质击穿强度和体积电阻率。与原始 PEI 薄膜相比，PEI/BNNSs 纳米复合薄膜在放电能量密度和充放电效率方面表现出伴随的增强，这是由于击穿强度的增加和介电损耗的降低。此外， 3 在 450 MV/m 和 150 o C 下测得的放电能量密度。这种复合方法为柔性聚合物电介质的高温储能应用铺平了道路。
而且，你知道吗，高端电子市场迫切需要具有优异高温储能性能的介电材料。然而，传导损耗导致的储能能力急剧下降阻碍了聚合物基纳米复合材料在恶劣环境中的应用。在这项工作中，氮化硼纳米片-二氧化钛 (BNNSs-TiO 2 )的二维混合结构填料与聚醚酰亚胺 (PEI) 融合形成聚合物纳米复合薄膜，其中 TiO 2纳米粒子紧紧包裹在二维 BNNS 周围。有限元模拟和实验结果表明杂化结构2D BNNSs-TiO 2可以有效调节局部电场强度和界面极化，促进储能性能的增强。
因此，PEI复合薄膜在 150 °C 下具有优异的放电能量密度（≈4 J cm -3）和充电/放电效率（≈90%），优于最近讨论的高温原始聚合物及其复合薄膜。这一贡献为探索高温下可靠的介电电容器提供了可行的思路。