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1. 研究目的与意义（文献综述）
随着社会的发展和技术的进步，静电储能装置（即介电电容器）因为有着超快的充放电能力，在现代电子电器系统中起着至关重要的作用。介电电容器以有着优异的电、机械和热学性能的介电材料作为主体，目前，介电材料已经引起了人们的广泛关注。[1]对于性能优异的介电材料，它需要具备很可观的储能密度以及很高的效率，而电介质材料的储能密度由材料的击穿场强和介电常数所决定。国内外虽然有很多对提高电介质材料击穿特性和介电常数的研究，[2-6]但是仍然跟不上电容器工业飞速发展所带来的需求。
以目前的发展情况来看，介电材料主要有聚合物和陶瓷两大类。陶瓷材料通常具有很高的介电常数，但是他们的制备工艺往往比较复杂并且击穿强度是很低的。而对于聚合物材料，尽管它们有着很高的击穿电压和良好的柔韧性，并且在制备工艺上也比陶瓷材料更加简单方便，但是它们的介电常数往往很低。[7]因此，对于纯的聚合物材料或是陶瓷材料，很难在能量密度上有很大的突破。如果能够将兼具两种材料优势的复合材料引入电容器工业，不容置疑将会是一项重大的突破。因此，研究有机/无机复合的介电材料是非常有必要也是非常有前景的。国内国外（国内外的研究方式）对复合体系的研究主要是基于基体的体系、添加物的种类和含量、材料的制备工艺以及对材料进行表面与界面的调整和修饰这四个方面。[8-10]
在获得复合材料时，通过将无机纳米颗粒或无机纳米纤维添加到有机物的基体中，利用复合效应，使制得的复合电介质材料既具有良好的柔韧性和击穿强度，又具有较大的介电常数，从而在保持材料原有性能的基础上，获得较高的储能密度和效率，这便是制备聚合物基纳米复合电介质材料的基本目的。
2. 研究的基本内容与方案
基本内容：本课题以聚醚酰亚胺（pei）为基体，以弛豫铁电锆钛酸钡陶瓷（bzt）作为填料，通过改变加入基体中bzt填料的含量，构造出bzt填料的平均体积分数为0、1%、3%、5%的不同复合薄膜，通过对加工过程的工艺进行优化，比较各种浓度梯度下复合薄膜的击穿场强和介电常数，从而计算其储能密度，获得最优良的浓度梯度下的薄膜并进行表征。
目标：构建陶瓷纳米填料的梯度分布结构，从而获得优异的介电性能和储能性能；对复合材料内部相关介电增强的机制进行分析。
拟采用的技术方案和措施：利用静电纺丝方法制备弛豫铁电bzt纳米纤维，将纳米纤维填充入pei聚合物基体中，利用溶液流延方法制备bzt/pei纳米复合薄膜材料，具体实现方法如下：
3. 研究计划与安排
第1-3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告；
第3-18周：按照设计方案，利用静电纺丝方法制备弛豫铁电bzt纳米纤维并表征结构，进行英文论文的翻译
第8-13周：利用溶液流延方法制备bzt/pei纳米复合薄膜材料，并表征其结构与介电性能，进行英文论文的翻译
4. 参考文献（12篇以上）
[1] li, xu,xiuli chen, jie sun, et al. 'novel lead-free ceramic capacitors with highenergy density and fast discharge performance', ceramicsinternational, (2019)
[2]马育红, 张先宏, 杨万泰. 聚合物基复合介电材料的研究进展[j]. 北京化工大学学报 (自然科学版),2015, 42(3): 1-15.
[3] 罗天鸣. batio_3对不同pvdf晶形纳米复合材料介电特性影响的研究[d].中国电力科学研究院,2018.
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