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　　近日，材料科學(xué)與工程學(xué)院李玉超教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合濟(jì)南大學(xué)謝政教授、華北電力大學(xué)查俊偉教授，在兼顧耐高溫導(dǎo)熱儲(chǔ)能電介質(zhì)材料方面取得新的進(jìn)展。相關(guān)成果以《氮化硼量子點(diǎn)-聚酰亞胺復(fù)合材料在超低填充量下實(shí)現(xiàn)卓越介電強(qiáng)度、能量密度與熱耗散性能（Quantum-confined boron nitride quantum dots-polyimide composites achieve exceptional dielectric strength, energy density, and thermal dissipation at ultralow loading）》" 為題，發(fā)表在國(guó)際頂級(jí)期刊《先進(jìn)功能材料（Advanced Functional Materials）》（一區(qū)TOP期刊，IF="19.0）上，論文第一作者為我校碩士研究生李雨凡同學(xué)，通訊作者為李玉超教授，聊城大學(xué)為第一署名單位?！　?/p>

　　柔性聚合物電介質(zhì)材料在電子器件與脈沖功率系統(tǒng)中具有廣闊應(yīng)用前景，然而其發(fā)展長(zhǎng)期以來(lái)面臨一個(gè)關(guān)鍵瓶頸：難以在高儲(chǔ)能密度、優(yōu)異熱穩(wěn)定性及長(zhǎng)期運(yùn)行可靠性之間實(shí)現(xiàn)平衡，尤其是在高溫、高電場(chǎng)強(qiáng)度條件下，電荷積聚與熱失效問(wèn)題更為突出。針對(duì)這一挑戰(zhàn)，本研究采用簡(jiǎn)單的溶劑熱法自上而下成功制備了氮化硼量子點(diǎn)（BNQDs），并通過(guò)原位聚合工藝將其均勻分散于聚酰亞胺（PI）基體中，構(gòu)筑出了一種耐高溫導(dǎo)熱BNQDs/PI復(fù)合電介質(zhì)薄膜材料。僅填充0.06 wt%的BNQDs材料，便獲得了高達(dá)632.0 kV·mm^-1的擊穿場(chǎng)強(qiáng)，9.57 J·cm^-3的儲(chǔ)能密度和大于90%的充放電效率，性能超越絕大多數(shù)已報(bào)道的PI基薄膜。在200°C高溫條件下，該薄膜仍能保持5.46 J·cm^-3的高儲(chǔ)能密度與86%的效率，展現(xiàn)出優(yōu)異的耐高溫性能。本研究另一突破在于顯著提升了復(fù)合材料的熱管理能力，BNQDs的引入使復(fù)合材料的熱導(dǎo)率相較于純PI提升了121.7%，電-熱耦合仿真與循環(huán)性能測(cè)試證實(shí)，提升的熱導(dǎo)率能有效緩解材料內(nèi)部的熱積累，為器件在惡劣條件下的長(zhǎng)期循環(huán)穩(wěn)定性提供了堅(jiān)實(shí)保障。

　　本研究以寬帶隙BNQDs作為深能級(jí)電荷陷阱，協(xié)同利用量子點(diǎn)材料的量子限域效應(yīng)、庫(kù)倫阻塞效應(yīng)與界面極化協(xié)同作用，在超低填料含量下有效抑制了漏電流和空間電荷積累，阻礙了載流子遷移，并誘發(fā)了強(qiáng)烈的界面極化。這些效應(yīng)共同作用，在顯著提升材料介電常數(shù)的同時(shí)，也顯著增強(qiáng)了其擊穿場(chǎng)強(qiáng)、儲(chǔ)能密度與儲(chǔ)能效率。此外，得益于BNQDs材料自身良好的導(dǎo)熱性和絕緣性，復(fù)合材料的熱管理能力也實(shí)現(xiàn)了同步提升，為新一代高功率電子器件的開(kāi)發(fā)提供了新的思路。

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