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  隨著電子工業的飛速發展和不可再生性能源的迅速減少，儲能設備的開發成為一個重要的研究領域。儲能介質電容器具有使用壽命長、充放電速度快和功率密度高等特點，是未來儲能設備的可行選擇之一。為滿足未來電容器小型化、輕量化的需求，亟需提高電容器的儲能密度，其關鍵就在于開發高儲能密度的電介質材料。由于材料的儲能密度與介電常數和擊穿場強成正比，提高材料的介電常數等性能可以有效改善其儲能密度。相對于陶瓷電介質，聚合物電介質具有輕質、易加工和高擊穿場強等特點，但介電常數低。目前，通過特殊方法在聚合物中添加高介電陶瓷或導電填料為提高聚合物電介質介電常數的兩種有效途徑。

圖1 PVDF/BT和PVDF/MWCNT在電場下的示意圖及介電性能對比。

  在電場中，BT的自發極化及其分散在PVDF中產生的大量界面極化可以有效提高PVDF/BT的介電常數。MWCNT可以在PVDF中形成微電容結構，兩根相鄰且互不接觸的MWCNT充當電極，它們之間的PVDF為電介質。當MWCNT在PVDF中形成大量有效微電容時，PVDF/MWCNT的介電常數將得到顯著提升。有趣的是，當BT和MWCNT的含量分別為50 vol%和0.5 vol%時，PVDF/BT和PVDF/MWCNT的介電常數同為70左右 (10² Hz)，MWCNT的含量僅為BT的百分之一。0.5 vol% MWCNT在PVDF中建立的微電容網絡不穩定，容易受到電場頻率的干擾而破壞，介電常數對電場頻率敏感性較大。0.5 vol% MWCNT介電常數增大的同時，由于電導造成的損耗也明顯增大。

  原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2023.10.199