华南理工王瑞/谢从珍团队、清华李琦、重庆交大付靖 ESM：面向高温储能的介电聚合物“拼图式”侧基定制组装策略及性能研究

背景：薄膜电容器作为现代电力电子设备中的关键储能元件，在新能源汽车、航空航天等新兴领域面临极端高温工况下运行稳定性的严苛要求。传统耐高温聚合物基体如聚酰亚胺（PI）等虽具有优异热稳定性，但其链内共轭结构导致高温电导损耗严峻，协同提升热稳定性、高温绝缘性和电容性能成为技术挑战。研究目的：针对上述问题，研究团队提出一种“拼图式”侧基定制组装策略，通过定制取代基类型与组装位点，优化聚合物堆积形态与分子链局部电荷分布和空间构象，旨在实现高热稳定性的同时抑制高温漏电流，提升击穿强度与储能密度。结论：该策略成功制备出侧基定制材料，在150℃和200℃下分别实现6.33 J cm⁻³和5.42 J cm⁻³的放电能量密度，充放电效率保持在90%以上，并在200℃和400 MV m⁻¹条件下经历10⁵次循环后性能稳定，击穿强度显著提高，为发展下一代高温聚合物电介质提供了高效普适的设计思路。