华电杨旻昊/华师田博博/清华党智敏AEM：聚合物电介质薄膜表面强化助力高温储能性能提升

随着国家“双碳”标的提出，构建以新能源为主体的新型电力系统已成为国家意志。金属化薄膜电容器是柔性直流输电换流阀厅的重要组件，同时也是电磁能装备电能供给系统和新能源汽车电驱系统的核心组件。然而当前电容器用聚合物电介质薄膜在极端环境高温和高电场作用下，电容性能急剧衰减，制约着我国电力、国防和汽车工业的发展。因此，提升聚合物电介质薄膜的高温储能特性已成为电气工程学科的热点和难点。

基于此，华北电力大学杨旻昊与华东师范大学田博博和清华大学党智敏团队合作，以抑制电介质薄膜在高温高场下的漏导损耗突增为核心，基于聚合物电介质薄膜表面结构强化策略，实现了高温高场下电极电荷注入的抑制。在200摄氏度下，电介质薄膜在维持充放电效率90%水平的前提下，储能密度可达4.26 J/cm³。相关成果以华北电力大学为第一作者和通讯单位，以“Surface Strengthening of Polymer Composite Dielectrics for Superior High-Temperature Capacitive Energy Storage”为题发表在能源领域国际期刊Advanced Energy Materials上。该研究得到了科技部国家重点研发计划储能与智能电网专项项目、国家自然科学基金创新群体基金、重点基金、优青基金和青年基金等项目的支持，合作者还包括国家电网中国电力科学研究院张翀教高和怀柔国家实验室谢庆教授。

图1 电介质薄膜高温储能特性

作者简介：

杨旻昊：华北电力大学，国家储能技术产教融合创新平台副研究员，研究方向为电工绝缘材料与器件。主持国家自然科学基金、国家重点研发计划项目子课题和国家重大仪器研制项目子课题等国家级项目，在Prog. Mater. Sci.、Energy Environ. Sci.、Adv. Mater和Adv. Energy Mater.等国际重要期刊发表SCI论文30余篇。

田博博：华东师范大学，物理与电子科学学院电子科学系教授，国家优青获得者，研究方向为基于铁电材料的类脑智能器件。主持含国家重点研发计划青年科学家、国家自然科学基金和上海市科技项目10余项，在Nat. Mater.、Nat. Electron.和Nat. Commun.等国际重要期刊发表SCI论文100余篇。

徐超：华北电力大学，国家储能技术产教融合创新平台常务副主任，教授，国家优青获得者，研究方向为物理储能材料与器件。主持国家自然科学基金多项并作为国家自然科学基金委创新群体项目骨干成员，在Energy Environ. Sci.、Adv. Energy Mater.和Appl. Energy等国际重要期刊发表SCI论文100余篇。

党智敏：清华大学，电机系教授，国家杰青获得者，研究方向为电工能源材料与器件。主持含国家重点研发计划项目、国家自然科学重点基金和国网科技项目在内的科研项目40余项，在Nat. Rev. Electr. Eng.、Nat. Commun.和Adv. Mater等国际重要期刊发表SCI论文400余篇，引用3万余次。