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随着现代科学技术的飞速发展，电力电子系统领域迫切需要性能更为卓越的介电材料。其中，包括栅介质，高储能密度电容器以及电活性材料等在内的微电子器件均要求纳米复合材料在具有高介电常数和介电强度的同时，依然拥有低介电损耗、高的击穿场强和良好的韧性。传统聚合物材料如聚酰亚胺(pi)、聚偏氟乙烯(pvdf)、环氧树脂等，具有体积小、易加工等特点，但是介电常数很低，难以满足实际使用要求。
为进一步提升聚合物材料的电位移和储能密度，具有高介电常数的纳米陶瓷颗粒被选为填料加入聚合物基体中，由此构成陶瓷/聚合物复合材料。通过一方面选取高介电常数陶瓷为填料可有效提高复合材料的介电常数，另一方面聚合物基体又保留了其较高的耐击穿场强，从而实现对储能密度的显著提高。目前，常用于制备pvdf基复合材料的陶瓷填料主要有钛酸钡(batio3)、二氧化钛(tio2)，锆钛酸铅(pbzrtio3)等。然而，随着陶瓷/聚合物储能复合材料的发展，研究者发现尽管陶瓷的加入可以有效提高聚合物的介电常数，但同时也会降低其击穿场强并引入较高的漏电导损耗，因此仅采用将陶瓷与聚合物共混制备复合材料的方法已不能满足对更高储能密度的需求。
研究者们尝试将双层结构设计引入到陶瓷/聚合物复合材料的制备中，纯pvdf作顶层提高击穿强度，同时将与电场方向垂直排布的陶瓷晶片加入底层提高介电常数。这种双层结构可以有效结合不同层各自具有的优势，同时获得了高介电常数和高击穿场强，并在此基础上通过调控两层之间的厚度关系，可以大幅度提高储能密度。因此，有必要引入高介电常数的纳米填料，设计材料的微观/宏观结构，来进一步对纳米填料进行改性，提升聚合物的储能密度。