西安交大刘文凤教授团队在《先进材料》发表高温储能电介质综述论文

近日，西安交通大学电气工程学院、电工材料电气绝缘全国重点实验室刘文凤教授团队应《先进材料》（Advanced Materials）期刊邀请，发表题为《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。该论文系统梳理并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。

电介质电容器因具备超高功率密度、超快充放电速率、超长循环寿命和高安全可靠性等突出优势，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重要应用价值。聚合物电介质凭借质量轻、柔韧性好、易于加工等特点，长期以来被视为电容器介质的首选材料。然而，随着电力装备不断向高温、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，已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。

针对上述挑战，刘文凤教授团队围绕高温储能聚合物电介质开展了系统性研究，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。团队从聚合物分子结构设计、极化与击穿机制、电导机理等多个维度开展创新研究，揭示了高温高电场共同作用下聚合物电介质性能的演变规律，阐明了影响其储能特性的关键因素，为高性能电介质的设计提供了重要依据。

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，系统总结了聚合物分子骨架设计、功能基团引入、化学与物理交联、分子自组装、多层结构构建以及全有机复合策略等多种材料设计方法，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重要挑战，并对未来在材料结构创新、性能调控机制、测试方法标准化以及工程应用推广等方面的发展趋势进行了展望。

该论文由西安交通大学电气工程学院、电工材料电气绝缘全国重点实验室独立完成。周垚教授和博士生陈雨含为共同第一作者，刘文凤教授为通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金和西安交通大学青年拔尖人才支持计划等项目的支持。

论文链接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202513978