商业化介电高分子电容薄膜仅能在105°C以下正常工作，无法满足新能源汽车、可再生能源并网、地下资源开采、先进电磁能装备等领域对发展耐高温介电储能电容器的要求（150 °C至250 °C）。另一方面，目前已有的耐高温介电高分子中存在大量共轭结构，使其在高温和高电场下的电导损耗呈指数级上升，导致器件过热损坏。近年来，研究者们通过减少大分子中的共轭结构来提升材料的能带隙宽度（E_g），但仍无法实现200℃以上高效储能。

  近日，清华大学李琦课题组通过一种基于结构单元定制组装的策略，揭示了当材料E_g超过某一临界值时，高温绝缘性能随E_g增大呈现边际收益递减的现象，此时影响介电高分子高温储能性能的决定性因素转变为相邻共轭平面间的二面角大小。依据这一新的认知，课题组设计制备的介电高分子薄膜在250 ℃极端温度下的放电能量密度达到2.1J/cm³（90%充放电效率），为目前报道最高水平。

图2. 结构单元对材料T_g和E_g的量化影响

图4. 高温介电储能性能

  全文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-023-38145-w#Sec2