本书重点关注聚合物电介质介电与储能性能研究，聚焦无机填充、有机复合、层状结构和机器学习等四方面，以提升聚合物电介质的介电与储能性能为主要目标，设计多种聚合物基复合介质空间微观结构，从协同击穿与极化的角度实现介电与储能特性的综合提升；利用多种表征手段获得复合介质的微观结构信息，建立微观结构与介电和储能性能的内在关系；揭示填料空间分布特征(梯度结构、空间位置)对复合介质中载流子注入和输运的影响机制；基于随机击穿模拟和有限元分析，阐明填料的空间分布特征对复合介质储能性能的调控规律；获得性能优异的高储能密度和高充放电效率的聚合物基复合介质，为新型储能电介质制备提供理论与实验依据。

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高电气性能聚合物基复合介质制备与表征技术，中国轻工业联合会科学技术奖（二等奖），2022年，排名第2（本书依托项目）。

目录
“博士后文库”序言
前言
第1章 绪论 1
1.1 研究背景及意义 1
1.2 聚合物电介质介电与储能研究现状 2
1.2.1 无机填料填充聚合物基复合电介质研究现状 2
1.2.2 无机复合填料填充聚合物基复合电介质研究现状 5
1.2.3 层状结构复合电介质研究现状 6
参考文献 7
第2章 零维无机填料填充聚合物基复合电介质介电和储能性能研究 10
2.1 P(VDF-HFP)/GP-Al2O3复合电介质的介电性能和储能性能研究 10
2.1.1 实验方案描述 10
2.1.2 结果与讨论 12
2.2 TiO2 NPs对PI/TiO2复合电介质极化过程研究 21
2.2.1 实验方案描述 21
2.2.2 结果与讨论 22
2.3 界面对PI/TiO2复合电介质介电性能研究 26
2.3.1 实验方案描述 26
2.3.2 结果与讨论 27
2.4 SiO2/FPE复合电介质的微观结构和介电性能研究 36
2.4.1 实验方案描述 36
2.4.2 结果与讨论 38
2.5 “核-壳”结构P(VDF-HFP)/BT@C复合电介质的介电性能研究 44
2.5.1 实验方案描述 44
2.5.2 结果与讨论 46
2.6 本章小结 57
参考文献 58
第3章 一维无机填料填充聚合物基复合电介质介电和储能性能研究 64
3.1 定向“核-壳”NFs-PEI复合电介质的储能性能研究 64
3.1.1 模型描述 64
3.1.2 实验方案描述 65
3.1.3 结果与讨论 66
3.2 基于PVTC的复合电介质平行和正交构型的双壳结构BZCT NFs的储能性能研究 79
3.2.1 模型描述 79
3.2.2 实验方案描述 81
3.2.3 结果与讨论 81
3.3 具有优化直径的定向NFs填充PEI的储能性能研究 93
3.3.1 模型描述 93
3.3.2 实验方案描述 94
3.3.3 结果与讨论 95
3.4 界面极化和线形诱导的P(VDF-HFP)/BT复合电介质 的介电性能研究 102
3.4.1 模型描述 102
3.4.2 实验方案描述 103
3.4.3 结果与讨论 104
3.5 本章小结 115
参考文献 116
第4章 二维无机填料填充聚合物基复合电介质介电和储能性能研究 123
4.1 高长径比TNSs诱导增强的PVDF基复合电介质的储能性能研究 123
4.1.1 实验方案描述 123
4.1.2 结果与讨论 125
4.2 PI/Ag复合电介质的界面特性和介电性能研究 132
4.2.1 实验方案描述 132
4.2.2 结果与讨论 132
4.3 本章小结 136
参考文献 136
第5章 层状结构复合电介质介电和储能性能研究 139
5.1 基于FPE和P(VDF-HFP)的全有机多层结构电介质的储能性能研究 139
5.1.1 实验方案描述 139
5.1.2 结果与讨论 141
5.2 具有自调节电场分布性能的高温全有机储能电介质研究 149
5.2.1 实验方案描述 149
5.2.2 结果与讨论 150
5.3 聚合物/金属多层结构复合电介质的介电性能研究 160
5.3.1 实验方案描述 160
5.3.2 结果与讨论 162
5.4 具有电纺BN层的夹层结构聚合物的储能性能研究 167
5.4.1 实验方案描述 167
5.4.2 结果与讨论 169
5.5 本章小结 179
参考文献 180
第6章 机器学习指导储能型聚合物基复合电介质微观结构设计 188
6.1 基于高通量随机击穿模拟和机器学习的聚合物基
复合电介质储能性能预测 189
6.1.1 聚合物基复合电介质的高通量随机击穿模拟 189
6.1.2 击穿场强和储能的机器学习研究 194
6.1.3 定向实验的微观结构表征 196
6.1.4 定向实验电性能测试 197
6.1.5 实验部分 200
6.2 基于机器学习的PVDF基复合电介质储能密度预测及数据分析 201
6.2.1 数据库建立 201
6.2.2 输入描述符 202
6.2.3 模型预测分析 203
6.3 基于机器学习的聚合物基复合电介质储能密度预测与结构设计 208
6.3.1 数据库建立 208
6.3.2 复合电介质储能性能预测模型 211
6.3.3 描述符权重系数分析 213
6.3.4 潜在结构空间的探索 215
6.4 本章小结 216
参考文献 217
编后记 223