随着新能源产业逐步成为全球经济增长的新引擎,越来越多的新能源产业走进人们的视野。储能技术作为制约新能源产业发展的一个重要因素,得到了全球范围内学术界与工业领域的广泛研究。介电电容器有储能高和体积小等优势,成为当前储能研究的热点,其内部的电介质材料是核心的研究内容。基于上述研究,人们发现无机陶瓷材料与聚合物复合可以有效提高复合材料的介电常数,并且保持较小的损耗。本论文对陶瓷颗粒表面改性、陶瓷颗粒尺寸对复合材料的影响等几个方面做了研究。主要的研究内容和结果如下:(1)研究了陶瓷表面处理可以提高无机陶瓷在聚合物中的分散性。使用DA和KH550对BT陶瓷颗粒改性处理,验证表面改性对复合材料的影响。通过表征方法证明表面处理的复合材料中陶瓷颗粒分散更加均匀,使PVDF/BT@DA复合材料在1k Hz下的介电损耗比改性前降低了42.1%,击穿强度高达497.5MV/m,较之前提高了29.56%。最大可释放能量密度为16.78J/cm3,储能效率为67.21%。(2)研究了BT质量分数对复合材料的影响,随着BT质量分数的增加,复合材料的介电常数与介电损耗上升。在质量分数为3%时,PVDF/BT@DA复合材料的储能性能最佳,在500MV/m的测试电场下,储能密度可达24.96 J/cm3,比纯PVDF聚合物最大储能密度提高了60.82%。(3)研究了BT尺寸对复合材料介电性能与储能性能的影响。一、在非线性材料PVDF中,复合材料随着BT陶瓷粒子尺寸的减小,介电常数提高,击穿强度下降。在此体系中,PVDF/BT(500nm)复合材料储能性能最佳,击穿强度高达497.5MV/m,最大可释放能量密度为16.78J/cm3。二、在线性材料PMMA中,复合材料随着BT陶瓷粒子增大,介电常数降低,击穿强度上升。PMMA/BT(500nm)复合材料击穿强度高达629.8MV/m,可释放能量密度为9.5J/cm3。三、线性-非线性混合电介质中,P(VDF-HFP)/PMMA/BT复合材料的介电常数随着BT尺寸的减小而升高,击穿强度降低。P(VDF-HFP)/PMMA/BT(500nm)复合材料击穿强度高达528.6MV/m,储能密度为14.7J/cm3,可释放能量密度为10.0J/cm3。BT尺寸效应在非线性电介质、线性电介质和线性-非线性混合物中都保持着一定的规律。