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  介電聚合物廣泛應(yīng)用于電能存儲、傳輸和轉(zhuǎn)換。隨著能源需求的不斷增加和新能源技術(shù)的迅速發(fā)展，要求介電聚合物具有更加優(yōu)異的電學(xué)、熱學(xué)和力學(xué)特性。通過向介電聚合物中摻入納米尺寸的無機(jī)顆粒，可以得到具有卓越綜合性能的介電聚合物納米復(fù)合材料。目前，大量研究將這類納米復(fù)合材料特異性能的起源歸結(jié)為基體和顆粒之間的界面效應(yīng)，因此，界面微區(qū)的結(jié)構(gòu)-性能關(guān)系已成為該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。然而，不同領(lǐng)域的研究人員對界面問題采取的研究策略、表征方法存在較大差異，得到的研究結(jié)論不盡相同，導(dǎo)致對界面的認(rèn)知程度仍遠(yuǎn)不能滿足新材料的研發(fā)需求。

  首先，在基于納米復(fù)合材料的體相研究策略中，按照研究界面分子結(jié)構(gòu)、界面分子的動力學(xué)過程和電荷輸運(yùn)特性的順序，介紹了FTIR、XPS、SFG、SAS、TGA、PALS、DSC、NMR、NSE、QENS、BDS、DMA、I-V、TSDC、ISPD、PEA等技術(shù)在界面研究中的應(yīng)用。作為最經(jīng)典的研究策略，這一策略采用了與實(shí)際應(yīng)用中相似的體相復(fù)合電介質(zhì)進(jìn)行了表征，測量結(jié)果也將受到基體和填料等因素的影響，因此，這類方法的關(guān)鍵是從整體信號中提取界面特性的分析過程。在這一部分的最后，作者總結(jié)了這一策略的主要挑戰(zhàn)，指出了在基于體相納米復(fù)合材料進(jìn)行界面研究時(shí)，需要仔細(xì)辨別材料體相特性的變化與界面區(qū)域的關(guān)系。 

圖2基于體相納米復(fù)合物的界面分子動力學(xué)過程研究

圖3基于掃描探針顯微鏡的界面電荷傳輸特性研究

 圖5三種實(shí)驗(yàn)策略的總結(jié)與比較

  在全文的最后，作者從多個(gè)方面總結(jié)和比較了上述三類實(shí)驗(yàn)策略（圖5），并指出它們的優(yōu)缺點(diǎn)、關(guān)鍵問題以及有待建立的實(shí)驗(yàn)方案。此外，文章對現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)策略的挑戰(zhàn)進(jìn)行了分析，并對未來的界面研究提出了建議。

  論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acsnano.2c07404