用于高溫電容儲能的聚合物電介質由于其在升高的溫度和電場下的傳導損耗呈指數增長，導致其具有低的放電能量密度和較差的效率。近日，華北電力大學Yang Minghao、清華大學Li Qi、Dang Zhimin報道了一種由表面聚羧酸（RCOO-）離子組成的表面離子活化聚合物電介質，其可以抑制傳導損耗。
本文要點：
1) 帶負電荷的電介質表面和金屬電極之間的強靜電排斥可以減輕來自電極的電荷注入，并導致傳導損耗減少。為了抑制傳導損耗，電介質體相中的寬帶隙氧化鋁納米顆粒顯著增加了陷阱密度并限制了電荷遷移率，這有助于抑制傳導損耗。因此，聚合物電介質在高溫和電場下的能量損失被完全抑制。
2) 在200°C下，活化的復合材料樣品具有4.22 J/cm3的放電密度，與0.29 J/cm3的原始薄膜相比，其放電密度增加了1355.17%。使用離子來調節電極/電介質界面電荷傳輸的概念以及同時抑制電極和本體傳導損耗的策略為提高聚合物電介質的高溫電容性能提供了新途徑。
Minhao Yang et.al Surface ions-activated polymer composites dielectrics for superior high-temperature capacitive energy storage EES 2024
DOI: 10.1039/D3EE03644H
https://doi.org/10.1039/D3EE03644H
