双碳布景下，我国推动动力革新，加速建造清洁低碳、安全高效的新动力系统，非化石动力的占比提高到20%左右。电极化储能电容器因为其超快的充放电速率、高功率密度和电荷存储才能，在新式电力系统、新动力轿车与脉冲功率配备中有着重要的使用。但是，高温与高电场的工况加重了来自电极的热电子发射，导致电容器介电聚合物内的漏电流明显地添加。这种现象最终导致放电单位体积内的包括的能量和充放电功率的下降。因而，开发具有杰出高温储能性能与稳定性的电容器介电聚合物薄膜资料成为了新动力、电气工程与资料科学工程等范畴的研讨热门。

  近来，劳伦斯伯克利国家实验室刘毅（Yi Liu）团队、西安交通大学彭宗仁教授与刘鹏教授团队、南密西西比大学顾晓丹（Xiaodan Gu）教授团队展开协作，使用共价有机结构（COFs）的界面工程开发聚合物电介质复合资料，用以处理在完成高温储能电容器使用中的这些应战。该项作业中经过缩合反响成功将COF薄层生长在ZrO2 纳米粒子外表以制备有机-无机杂化核壳结构纳米颗粒，并使用它来掺杂制备聚醚酰亚胺基复合资料薄膜。这种规划使用COF更大的电子亲和能在聚合物/COF界面构建能量圈套，能够轻松又有效地捕获自由电荷并约束电导电流。一起，宽禁带ZrO2能够引进能量壁垒，阻止电荷注入和搬迁。经过能级调控与界面工程，聚合物电介质复合资料走漏电流和能量损得以明显下降，150 ℃下可在90%充放电功率时完成6.21 J/cm3的放电单位体积内的包括的能量，并能到达7.43 J/cm3的最大放电单位体积内的包括的能量。该作业以“Interfacial Engineering Using Covalent Organic Frameworks in Polymer Composites for High-Temperature Electrostatic Energy Storage” 为题发表于世界期刊《Advanced Functional Materials》上，西安交通大学与劳伦斯伯克利国家实验室联合培育博士研讨生谢宗良、加州大学伯克利分校本科生Khoi Le、劳伦斯伯克利国家实验室博士后李禾为一起一作，劳伦斯伯克利国家实验室高档研讨员刘毅（Yi Liu）为通讯作者。

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