【儀表網 研發快訊】近日，南方科技大學汪宏講席教授團隊在 Advanced Materials 期刊發表題為“Scalable polymer composites enhanced by trace-amount polymer semiconductor for high-performance capacitive energy storage at 250 °C”的研究成果。
高溫聚合物電介質儲能材料對于先進電力電子設備至關重要，但其實際應用受到熱激活電荷傳輸的嚴重限制，這導致傳導損耗呈指數級增加和過早擊穿。在新興應用領域，如電動汽車、航空航天系統和油氣勘探等，迫切需要能在高溫環境下穩定工作的高性能儲能材料，而傳統介電材料難以滿足這些極端條件下的性能要求。
研究團隊發現僅引入微量的聚合物半導體，便能顯著調控復合材料的能帶結構與電荷輸運特性。這種微量摻雜通過半導體與聚合物基體之間的界面相互作用，不僅能夠有效抑制高溫下的電荷遷移率(將在250°C時的體積電導率降低了約3個數量級)，還進一步優化了復合材料擊穿場強，突破了傳統聚合物材料在高溫下能量存儲的瓶頸。這一策略為開發兼具高能量密度和優異熱穩定性的介電儲能材料提供了新途徑，有望推動高溫電力電子系統的小型化與高效化發展。
南方科技大學研究助理教授潘子釗為論文第一作者，汪宏為通訊作者。南方科技大學為論文第一單位。該研究得到了國家自然科學基金項目的支持。
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