近日,我院王健副教授、王海龙教授与西安交通大学相关团队合作在耐高温储能电容器研究方面取得重要进展,研究成果以“Continuous self-assembled BNNS layer on/within polymer film significantly enhances high-temperature capacitive energy storage”为题发表在国际知名期刊Energy Storage Materials。宁夏大学材料与新能源学院为第一单位,王健、王海龙和西安交大解云川教授为共同通讯作者。

针对聚合物电介质电容器在高温强电场环境下储能性能劣化的问题,文章提出通过氮化硼纳米片(BNNS)在聚醚酰亚胺(PEI)薄膜表面/内部连续自组装,实现了电极/体传导损耗的协同抑制。文章揭示了高温下电极注入与体相载流子传输的耦合增强效应机制,开发了"双界面调控"技术,突破传统单一界面或体相改性的局限性。通过等离子体改性实现单层BNNS的连续致密排布,在保持90%以上充放电效率的同时,显著提升了150–200°C高温下的储能性能。实验与模拟证实该结构使电荷跳跃距离缩短、陷阱能级显著加深、击穿场强大幅提高。该工作基于商用材料与可规模化自组装工艺,为光伏/风力发电、新能源汽车等用耐高温电容器提供了兼具高性能与产业化潜力的新思路。
文章链接如下:https://doi.org/10.1016/j.ensm.2025.104182