西安交大突破高温储能瓶颈，为聚合物电容器“降温”增效

北极星储能网获悉，近日，西安交通大学教授周迪团队提出了一种多级异质界面工程策略，成功破解了介电材料设计中长期存在的“陷阱”与“势垒”难以兼得的技术难题，相关成果发表在材料领域顶级期刊《先进材料》上。

聚合物电介质材料因其高压稳定性和快速充放电能力，是薄膜电容器的“心脏”。然而，它在高温环境下极易“水土不服”——漏电流激增、效率大打折扣，甚至发生电击穿，严重制约了其在电动汽车、航空航天等极端条件下的应用。其根源在于，高温下材料内部的载流子如同脱缰野马，难以控制。

周迪团队独辟蹊径，聚焦于材料界面处因“功函数失配”引发的能带弯曲和内建电场，通过构建一个集“阻挡注入、引导路径、深度捕获”于一体的协同框架，成功为这些“野马”套上了缰绳。研究结合第一性原理计算与先进表征技术证实，这种多级界面设计能有效抑制焦耳热、扭曲电树枝生长路径，并增强界面极化，为开发兼具高能量密度与优异热稳定性的聚合物电介质奠定了坚实的理论基础。

这一成果不仅为高性能聚合物电容器在电动汽车逆变器、集成电容系统等领域的规模化应用铺平了道路，也为下一代耐高温、长寿命薄膜电容器的研发提供了普适性的设计范式。