高温介电薄膜是严苛环境下电容储能的关键组件，广泛应用于混合动力汽车、电力系统等领域。然而，高温下泄漏电流的激增导致放电能量效率急剧下降，远不能满足下一代高温聚合物电介质的要求。因此，如何抑制载流子迁移并降低传导损耗，以实现规模化制备适用于严苛环境的高性能电介质薄膜，仍是一项艰巨挑战。

  近期，四川大学黄华东副教授、李忠明教授团队利用“熔融挤出-热拉伸-淬火”技术在耐高温聚碳酸酯（HTPC）基体中原位构建了取向纤维结构（图1）。

  2026年10月12日，相关研究成果以“Enhanced Energy Storage Performance of High-Temperature Dielectric Films by Internally Constructing Oriented Microfibril Structure”为题发表在Advanced Functional Materials。该论文第一作者为四川大学博士生兰科钰，通讯作者为四川大学黄华东副教授和李忠明教授。

  具体而言，耐高温聚碳酸酯/（聚甲基丙烯酸甲酯/聚偏氟乙烯）（HTPC/MF）复合粒料加入到单螺杆挤出机中，随后从狭缝模具中挤出，并通过多级拉伸流场使球状分散相原位转变为MF取向纤维，后续的淬火过程有效地保留了独特的取向纤维结构。

图1 “熔融挤出-热拉伸-淬火”技术制备电介质薄膜示意图

  取向纤维诱导界面极化、提高介电常数，并有效充当载流子陷阱，抑制电极电荷注入。在600 MV/m和120 ℃下，CMF25薄膜的放电能量密度可达6.54 J/cm³，放电能量效率保持在87.5%，且在循环充放电10⁵后表现出较小的衰减幅度，因而在耐热等级E领域表现出强大的吸引力（图2）。

图2 HTPC和HTPC/MF薄膜的储能性能及性能增强机理示意图

  该研究得到国家自然科学基金项目（52473041，52403300，52273270）的支持。

  文章链接：https://doi.org/10.1002/adfm.78992