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随着电子电气工业向着高集成、大规模、便携式、高性能方向快速发展,传统的单一的介电材料,已不能满足现代电子电气工业的需求。获取低成本、易加工、高介电常数、低介电损耗、高击穿强度、高储能密度的介电复合材料是解决这一问题的关键。基于渗流理论,用较少的导体填料,就可以获得较高的介电常数,并且生产成本低廉,使得导体/聚合物复合材料成为解决这一问题的不错选择。但高介电损耗、低击穿强度及储能密度不高等问题,是导体/聚合物复合材料产业化应用进程中必须解决的问题。本文以石墨烯（RGO）和中空多孔碳球（HPC）为导电填料,以聚偏氟乙烯（PVDF）为基体,设计和制备了SiO2@RGO/PVDF复合材料、HPC-钛酸钡/PVDF（HPC-BT/PVDF）复合材料以及具有三层膜结构的PVDF复合材料。采用SEM、阻抗测试仪及铁电测试仪等表征方法对复合材料的形貌、介电性能及储能行为进行了较为系统的研究,取得了以下主要研究成果:（1）通过静电自组装法制备了氧化石墨烯（GO）包覆SiO2纳米球的SiO2@GO杂化颗粒,经高温热还原后得到具有核-壳结构的SiO2@RGO杂化颗粒,后采用旋涂法得到SiO2@RGO/PVDF复合材料,系统研究了复合材料的渗流现象和介电性能。结果表明,SiO2@RGO的特殊核-壳结构有利于石墨烯在聚合物基体中的分散,并在界面处形成高效互连,从而在超低（0.136 vol%）石墨烯填充量下大大提高了复合材料的介电性能（在1 KHz时,介电常数和介电损耗分别为73和0.059）,并使得复合材料具有超低的渗流阈值（0.141 vol%）。另外,在电场强度为500 kV/cm时,复合材料储能密度是纯PVDF的7倍,储能效率保持在较高的数值,约为68%。（2）采用模板法制备了HPC,通过溶胶凝胶法和高温热处理得到BT负载的HPC杂化颗粒（HPC-BT）,经溶液共混和旋涂法得到HPC-BT/PVDF复合材料,探究了复合材料介电性、导电性及能量储存等性能的变化规律。结果显示,HPC的加入确实能够提高复合材料的介电常数,但同时介电损耗也随之增加,而BT的加入能够增加新的界面,减弱基体与多孔碳球的界面能,有利于复合材料介电损耗的降低（0.038）,并且复合材料的介电常数保持较高的数值（50）。在填料含量为1 wt%时,复合材料的击穿强度高达2800 kV/cm,储能密度为为5 J/cm3,与纯的PVDF相比,提升了133%,并且储能率达到63%。（3）通过层层叠加热压的方法制备了三层膜结构的PVDF复合材料,系统地研究了界面结构对复合材料介电性能的影响,探究了填料对复合材料击穿强度和储能密度的影响。结果显示,三层膜结构中中间层高击穿强度聚合物PVDF的加入能够抑制电树枝的生长,使得复合材料的击穿强度可以高达3600 kV/cm,从而使复合材料的储能密度高达为10 J/cm3,与纯的PVDF相比,提升了约386%,与单层的复合材料相比,提升了约108%,并且储能效率也显著提高,达到了77%。