随着高尖端电子产业和清洁能源技术的不断发展,绿色环保、节能高效的新型能量存储设备成为了科研人员攻关的目标。而聚合物基电介质薄膜电容器因其功率密度大、储能效率高、柔韧性出色等优点受到人们的广泛关注,但是目前其较小的介电常数,较大的漏电损耗都限制了其储能表现的进一步提高。为了解决这类问题,向聚合物基体中填充高介电的纳米填料、对填料表面进行有机修饰等多种方法被大量使用,虽然复合材料的介电性能因此而改善,但是往往是以柔韧性变差、击穿场强下降为代价。因此,如何在提高复合材料储能密度的基础上,保持其出色的柔韧性和充放电效率成为其能否广泛应用的前提。本文以PVDF基有机聚合物为基体,通过设计金属-绝缘复合结构填料和有机修饰等手段,探究了金属-绝缘复合填料在聚合物基体中的微观形貌、相结构、介电性能以及储能特性。本文最先介绍了Fe3O4纳米颗粒的高介电性能,利用表面包覆绝缘层的方法来降低填料整体的电导率,制备出的Fe3O4@Ti O2-P（VDF-HFP）三相复合薄膜可以在低填充量、低电场下,最大极化可达8.9μC/cm2,同时储能密度和充放电效率分别为8.6 J/cm3和61.7%,显著提高复合材料的极化强度和储能性能,但不足之处是击穿场强只有261.9k V/mm。为了进一步降低漏电损耗、提高击穿场强,我们又研究了一维Na Nb O3纳米线经过有机乙二胺修饰后制备的Na Nb O3@EDA-P（VDF-HFP）复合薄膜的电学性能。研究结果显示,当填料含量仅为1vol.%时,复合薄膜的击穿场强达到399.3 k V/mm,储能密度为9.23 J/cm3,值得注意的是介电损耗只有0.021,这说明经过有机修饰后的一维高长径比陶瓷纳米线,能够在提高复合材料击穿场强的同时降低损耗。最后,在前两个结论的基础上,我们在电导率较低的一维Ti O2纳米线表面包覆少量Fe3O4微粒以增强介电性能,再利用乙二胺修饰进一步降低漏电损耗,最终得到Ti O2@Fe3O4@EDA杂化结构纳米填料。当含量为2 vol.%的填料加入到PVDF中制备的Ti O2@Fe3O4@EDA-PVDF复合薄膜显示出,储能密度为13.64 J/cm3、充放电效率为63.5%的优异性能。