用于高温电容储能的聚合物电介质由于其在升高的温度和电场下的传导损耗呈指数增长，导致其具有低的放电能量密度和较差的效率。近日，华北电力大学Yang Minghao、清华大学Li Qi、Dang Zhimin报道了一种由表面聚羧酸（RCOO^-）离子组成的表面离子活化聚合物电介质，其可以抑制传导损耗。

本文要点：

1) 带负电荷的电介质表面和金属电极之间的强静电排斥可以减轻来自电极的电荷注入，并导致传导损耗减少。为了抑制传导损耗，电介质体相中的宽带隙氧化铝纳米颗粒显著增加了陷阱密度并限制了电荷迁移率，这有助于抑制传导损耗。因此，聚合物电介质在高温和电场下的能量损失被完全抑制。

2) 在200°C下，活化的复合材料样品具有4.22 J/cm³的放电密度，与0.29 J/cm³的原始薄膜相比，其放电密度增加了1355.17%。使用离子来调节电极/电介质界面电荷传输的概念以及同时抑制电极和本体传导损耗的策略为提高聚合物电介质的高温电容性能提供了新途径。

参考文献：

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