近日，我校能源电力创新研究院杨旻昊老师在薄膜电容器储能器件和电工绝缘材料研究领域取得重要进展，该系列成果发表于能源、环境和材料领域国际顶级学术期刊《Energy & Environmental Science》（影响因子34.9，中科院一区）、《Advanced Materials》（影响因子30.2，中科院一区）和《Progress in Materials Science》（影响因子42.9，中科院一区）。

随着国家“双碳”目标的提出，构建以新能源为主体的新型电力系统已成为国家意志。随着输电等级的提高，高电压大电流电工装备的绝缘问题日渐突出。柔性直流输电是可再生能源消纳的关键技术，其核心组件——换流阀中的金属化薄膜电容器，直接决定电能变换质量与装备运行安全。同时，金属化薄膜电容器也是电磁能装备电能供给系统和新能源汽车电驱系统的核心组件，直接影响着我国国防和汽车工业的发展。然而，当前金属化薄膜电容器面临储能密度低，同时在极端工况下（高温和高电场作用下）性能急剧衰减的难题。因此，开发电容器用新型电介质薄膜材料，提升电容器储能密度、充放电效率以及高温高场稳定性已成为电气工程、储能科学与工程和材料科学与工程等学科的难点和热点。基于此，杨旻昊老师以抑制电介质薄膜在高温高场下的漏导损耗突增为研究核心，围绕电介质材料体相和表面共优化策略，通过抑制高温高场下电极电荷的注入和以及体相载流子的迁移，最终实现电介质薄膜绝缘和储能性能的显著提升。

以上研究成果华北电力大学均为第一完成单位，我校青年教师杨旻昊为第一作者和通讯作者，合作单位包括清华大学、英国帝国理工学院、怀柔国家实验室和国网智能电网研究院等国内外研究机构。该研究得到了科技部国家重点研发计划储能与智能电网专项项目、国家自然科学基金重大科研仪器研制项目、国家自然科学基金重点基金、国家自然科学基金青年基金和中央高校业务经费等项目的支持。该成果有效支撑了电气工程、储能科学与工程和材料科学与工程等学科的交叉融合，提升了华北电力大学在薄膜电容器储能器件和电工绝缘材料研究的国际和国内知名度，为“双一流”学科的建设添砖加瓦。

图1 薄膜电容器储能器件和电工绝缘材料系列成果

论文链接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2024/ee/d3ee03644h

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202309640

https://www.sciencedirect.com/science/art

icle/pii/S0079642522000494?via%3Dihub

初审：杨旻昊

复审：薛晓州

审核：徐超

责任编辑：郭耀红