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随着现代电子技术和电力系统的飞速发展,人们对于电能存储装置的需求越来越大。现代电子和电力系统的不断小型化和功能性增强,也对电介质材料的能量密度和功率密度提出了更高的要求。与陶瓷相比,聚合物基材料具有低成本、高功率密度、高介电强度、低介电损耗和柔韧性好等一系列优秀的性能。然而,它们在应用领域也有自己的缺点,大多数聚合的玻璃化转变温度较低,而超过玻璃化转变温度时,聚合物中的自由体积显著增加,聚合物分子链更容易运动,由此引发较高的介电损耗,损害其介电稳定性。可以想见,如果聚合物基材料能够在高温下稳定工作,将会有更广阔的应用领域。本文选用可交联型的聚芳醚酮(DPAEK)作为基体,并分别以表面修饰后的钛酸钡纳米粒子(BT)和氮化硼纳米片(BN)作为填料,通过溶液浇铸法成膜,并通过热处理构造了以纳米粒子为“交联点”的交联型聚合物基纳米复合材料。这一类纳米复合材料中填料粒子与基体通过化学键紧密结合,由此构建的增强的界面在高温下能够有效地抑制聚合物分子链的松弛。第一部分,我们选择了具有高介电常数的钛酸钡纳米粒子作为填料,并在其表面修饰了可反应基团。同时,我们设计并合成了一种具有丙烯侧基的聚芳醚酮,经过适当的热处理,我们实现了聚芳醚酮聚合物分子与纳米粒子的修饰层的交联,得到了BT-BCB/c-DPAEK。我们发现BT-BCB/c-DPAEK具有优秀的介电性能和储能性能,并且在高温下仍能够保持相对良好的稳定性。在150 oC时,BT-BCB/cDPAEK在300 MV m-1下的放电能量密度为1.75 J cm-3,充放电效率约为80%。第二部分,我们以二维片状材料氮化硼纳米片(BN)作为填料,并类似地构建了网络结构。BN是一种宽带隙的绝缘体,介电损耗很低,并具有高平面热导率,这可能有利于避免热能在复合材料中聚集而引发热击穿。BN-BCB/c-DPAEK在150 oC时,500 MV m-1下的放电能量密度为3.83 J cm-3,效率为90.6%.