储能型电介质是混合动力汽车中的逆变器,油气勘探及航空航天推进系统中电容器的重要组成部分,且电容器实际工作环境均超过100℃。目前商用双向拉伸聚丙烯(BOPP)(最高工作温度～100℃)难以满足要求,通常需要引入主动冷却系统并对控制系统进行重新设计和再制造,这极大的增加了物理空间及成本,因此开发面向高温应用的储能型复合介质势在必行。具有良好电绝缘特性及优异结构温度稳定性的聚酰亚胺(PI)因其较高的击穿强度和工作温度(350℃),通常被选取作为高温储能介质的基体材料。本文首先制备并分析了六方氮化硼(h-BN)/PI单层复合介质高温储能特性。研究发现复合介质在温度范围内能保持较优异的场强稳定性,但低体积分数复合介质在高温下放电效率下降严重。随着高导热h-BN填充量的增加,虽然复合介质效率下降有所缓解,然而高体积分数时最大场强下降限制了其高温下的储能密度。同时研究了高介电锆钛酸钡钙(BZT-BCT)纳米纤维/PI复合介质高温性能,发现随着体积分数和温度的上升,复合介质介电强度显著降低导致储能密度严重下降。此基础上,通过三层结构设计:两侧选用体积分数为5%的h-BN/PI复合介质,利用h-BN的高导热性以及复合介质高温下优异的绝缘性能来提高高温介电强度并降低热损耗;中间选取不同体积分数高介电BZT-BCT纳米纤维作为填充相,以来提高复合介质的极化特性。最终制备出了具有优异温度稳定性的三层结构储能复合介质。研究发现,当中间层体积分数BZT-BCT小于7%时,三层复合介质的介电强度在温度区间内能保持相对稳定,其电位移在高温下下降较小并保持较高的储能密度。同时在150℃时复合介质的储能密度能保持在常温的76%以上,并且具有较高的放电效率。