聚酰亚胺复合储能电介质材料研究进展

具有高击穿、低损耗、高柔性、低成本等优点的介电高分子材料在薄膜电容器产业中发挥着重要作用.然而,偏低的储能密度以及较差的热稳定性限制了其在高温工作环境中的应用.本文着重介绍了以聚酰亚胺为基体的介质储能材料及提高储能特性的研究方法,包括具有高介电常数、高绝缘特性的无机填料,多功能复合填料的结构和形貌对复合薄膜性能的影响以及界面微区特性的研究,并探讨了高温介质储能复合材料界面设计的未来研究方向.     

全有机聚酰亚胺复合电介质薄膜储能特性的研究进展

聚酰亚胺（PI）因其优异的性能在新型高温储能电介质材料领域得到广泛关注。与无机/PI复合电介质材料相比，全有机PI复合电介质材料可以在获得高介电常数和高储能密度的同时保持优异的力学性能。本文首先讨论了影响聚合物电介质材料储能特性的关键参数，包括介电常数、介质损耗、击穿场强、储能密度、充放电效率和耐热性，然后分别从物理共混和化学共混两个角度分类介绍了影响全有机PI复合电介质材料储能特性的关键因素及发展动态，最后，对如何有效提升全有机PI复合电介质材料的高温储能特性问题进行了总结，并对其未来发展方向进行了展望。     

聚酰亚胺复合储能电介质材料研究进展

具有高击穿、低损耗、高柔性、低成本等优点的介电高分子材料在薄膜电容器产业中发挥着重要作用.然而,偏低的储能密度以及较差的热稳定性限制了其在高温工作环境中的应用.本文着重介绍了以聚酰亚胺为基体的介质储能材料及提高储能特性的研究方法,包括具有高介电常数、高绝缘特性的无机填料,多功能复合填料的结构和形貌对复合薄膜性能的影响以及界面微区特性的研究,并探讨了高温介质储能复合材料界面设计的未来研究方向.     

聚酰亚胺复合储能电介质材料研究进展

具有高击穿、低损耗、高柔性、低成本等优点的介电高分子材料在薄膜电容器产业中发挥着重要作用.然而,偏低的储能密度以及较差的热稳定性限制了其在高温工作环境中的应用.本文着重介绍了以聚酰亚胺为基体的介质储能材料及提高储能特性的研究方法,包括具有高介电常数、高绝缘特性的无机填料,多功能复合填料的结构和形貌对复合薄膜性能的影响以及界面微区特性的研究,并探讨了高温介质储能复合材料界面设计的未来研究方向.     

动态可持续聚酰亚胺电介质材料应用与进展

聚酰亚胺（PI）电介质兼具优异的电气和机械性能以及高的热、化学稳定性，被广泛应用于电力、电子设备的生产制造，是绝缘材料的重要组成部分。近年来随着绿色能源和可持续发展的需求，社会发展更加需要材料在损伤后能够修复、回收等实现再利用。然而，PI由于自身分子结构具有超强的稳定性，分子链在低温条件下难运动，难以实现损伤后的主动修复、回收。因此，必须从本征分子结构角度出发，设计开发适用于PI的新型可逆分子结构来实现材料的动态特性。基于此，该文综述了近期以PI为基体的回收、修复等动态问题的研究，重点介绍目前动态PI的制备方法，发生动态反应的条件以及评估了多种损伤形式之间的关系。首先，总结了自修复PI电介质材料，包括共混、共聚以及设计制备新型结构单体等工艺手段实现材料的修复特性，系统总结了自修复PI当前的发展现状以及面临的困难与挑战。紧接着，主要概述了可降解、可回收PI材料的设计制备，通过动态共价键和动态交联网络择优实现PI电介质的回收。最后，对于目前动态PI体系中存在的问题及未来研究方向进行了总结和展望：可以使用新型动态交联剂结合微量有机或无机物料的复合实现PI材料的动态特性和综合性能的协同提升；通过改善工艺或选择动态交联剂实现PI单体和交联剂粉末级别回收，有效避免降解催化剂的影响；需要进一步设计新型功能性单体，从分子结构水平实现可逆以解决PI修复、降解、回收难的问题。     

氮化硼改性聚合物基高导热复合材料研究进展

电气、电子装备中器件的微型化、高功率化发展使得散热成为关键，以氮化硼(boron nitride,BN)为填料制备的导热复合材料是改善这一问题的有效方式。为此在阐述BN结构特点的基础上，从单一填料处理包括BN的剥离以及BN表面改性、复合填料协同作用、导热网络的构建这3个角度出发，分析了提升BN改性聚合物材料导热性能的途径。最后，对当前BN改性聚合物导热复合材料研究存在的问题进行总结，并对导热复合材料未来发展方向做出展望，以期望实现有限空间内的高效散热。     

自修复聚硅氧烷研究进展

聚硅氧烷材料因其具有耐老化、电绝缘及疏水等优异性能而被广泛应用于航空、汽车、柔性电子器件、电气等领域。但是，聚硅氧烷材料在使用过程中不可避免地受到力、热、电等破坏，这些损伤可能导致材料性能的降低甚至完全丧失，缩短材料的使用寿命，安全性也面临重大考验。自修复就是材料在其内部裂纹形成时具有阻止裂纹继续扩展并使其愈合的能力，能够在发生损坏后恢复其基本性能，包括机械强度、导电性、断裂韧性和耐腐蚀性等，以防止材料破坏、延长使用寿命、拓展材料的使用范围。因此，研发自修复聚硅氧烷材料具有重要意义。然而自修复聚硅氧烷材料在发展过程中面临诸多问题，例如修复条件的便捷性、自修复与力学性能的矛盾、电损伤的修复等，均成为限制自修复聚硅氧烷材料发展的瓶颈。为此从外援型、本征型自修复的机理出发，综述了基于不同修复策略的自修复聚硅氧烷其结构设计与合成等方面的研究进展，深入探讨了自修复聚硅氧烷分子结构与自修复特性、机械性能等的关联，揭示了自修复发展过程中需要克服的关键问题，分析问题的成因，针对这些问题提出了可能的解决方案，最后对自修复聚硅氧烷在电工领域的应用进行了展望。     

本征耐高温电极化储能聚合物电介质研究进展

具有高能量密度、高耐热性和低介电损耗的介电聚合物是先进电力电子应用的理想材料，例如用于电容器的高温储能薄膜。由于高极化和低介电损耗是两个相互矛盾的性质，因而只能在高介电常数(ε_r)和较低的损耗之间争取最佳的平衡。对于本征型聚合物电介质，介电常数源于电子、原子和偶极极化。然而由于聚合物分子链的性质，碳氢基电介质的电子和原子极化的介电常数被限制在5以下，偶极极化提高固有介电常数是有效的。为此围绕实现本征偶极玻璃聚合物高介电常数获得高储能密度的同时降低介电损耗的设计策略展开，从主链和侧链角度分析冻结链动力学阻止电子传导降低介电损耗的可行性，同时从电子结构角度揭示抑制传导电流的机制，在保持高ε_r和高玻璃化转变温度(t_g)的同时实现高温下高的储能密度，最后对薄膜电容器用极性聚合物研发的难点和重点进行总结和展望。