近日，我院磁电材料与器件团队在电介质功能材料与器件方面取得新的进展，以宁波大学为第一单位在国际顶级期刊《Energy & Environmental Science》（IF 32.5）发表题为：“Multilayer nanocomposites with ultralow loadings of nanofillers exhibiting superb capacitive energy storage performance”研究论文。我院研究生程宇为论文的第一作者，潘仲彬教授为第一通讯作者。论文链接: “//doi.org/10.1039/D3EE02313C”。

大功率储能装置由于其高功率输出能力，近年来在先进武器装备、超高压直流输电系统和电动汽车中引起了广泛关注。然而，击穿强度（E_b）和极化（P）之间相互制约，严重限制了介质电容器储能密度的进一步增加。为了克服这一困境，多层结构纳米复合材料已被认为是打破E_b和P平衡的最有效方法之一，其包括具有高负载填料（>10 vol.%）的极化层和具有相对较低负载的填料（≤ 5 vol%）的击穿强度层。不幸的是，具有高负载填料的多层纳米复合膜将导致其机械性能（如弹性、耐久性和强度）降低，并使膜的加工复杂化。在具有低纳米填料负载的层状复合材料中平衡E_b和P是一个巨大的挑战。在此，该团队打破传统的设计思路，通过超低纳米填料负载量的多层聚合物纳米复合材料（0.2 vol%作为极化层、2 vol%作为击穿层）提高储能性能。通过实验和理论计算表明，新设计的多层纳米复合材料的放电能量密度大幅度提高，其中储能密度为25.1 J/cm³及充放电效率93.8%。 该项工作为设计聚合物基复合膜的应用提供了新的机会，有望成为紧凑型和小型化电容储能器件的候选材料之一。