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摘要
薄膜电容器是现代电力装置与电子设备的核心电子元件，受限于薄膜介质材料偏低的介电常数，当前薄膜电容器难以获得高储能密度(指有效储能密度，即可释放电能密度)，从而导致薄膜电容器体积偏大、应用成本过高。将具有高击穿场强的聚合物与高介电常数的纳米陶瓷颗粒复合，制备聚合物/陶瓷复合电介质，被认为是实现薄膜电容器高储能密度的有效策略。对于单层结构的0-3型聚合物/陶瓷复合电介质，其介电常数与击穿场强难以同时获得有效提升，限制了储能密度的进一步提高。为了解决这一矛盾，研究者们将高介电常数的复合膜与高击穿场强的复合膜进行叠加组合，制备2-2型多层复合电介质，能够实现极化强度与击穿场强协同调控来获取高储能密度。研究表明，通过对多层复合电介质的介观结构与微观结构调控，可以实现优化电场分布、协同调控介电常数与击穿场强等目标。本文综述了近年来包括陶瓷/聚合物多层结构和全有机聚合物多层结构在内的多层聚合物基复合电介质的研究进展；重点阐述了多层结构调控策略对储能性能的提升作用；总结了聚合物基多层复合电介质的储能性能增强机制，讨论了当前多层复合电介质面临的挑战和发展方向。
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