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随着社会科学技术的发展,消费电子品逐渐向小型化、低成本、高性能和高可靠性等方向发展,电路中元器件的高度集成是这一发展的必要前提。要使电容高度集成化,需要开发新的具有高储能性能的新一代储能材料。通常电介质储能材料主要有铁电陶瓷类材料和聚合物材料。铁电陶瓷材料的优点是拥有大的介电常数,但却具有击穿场强比较低和需要高温烧结等缺点。聚合物材料具有高的击穿场强和良好的机械性能等优点,但聚合物材料的介电常数通常比较小（<10）。因此,以聚合物为基体,加入铁电陶瓷填料组成的复合材料,结合两项各自的优点,达到1+1>2的效应,已成为储能材料研究的热点。本论文选取Na0.5Bi0.5TiO3（NBT）粉体作为陶瓷填料,聚偏二氟乙烯（PVDF）为聚合物基体来制备厚膜复合材料。旨在研发一种具有高储能密度的聚合物基厚膜介电复合材料,对聚合物基厚膜介电复合材料取得高储能密度的相关机理进行探讨。采用固相法合成NBT陶瓷粉体（NBT-NPs）,通过流延法制备出NBT-NPs/PVDF单层厚膜复合材料。当NBT-NPs陶瓷粉体的体积分数为1vol%时,NBT-NPs/PVDF单层厚膜复合材料的的击穿场强达到了380 kV/mm,储能密度为9.16 J/cm3,是纯PVDF的1.5倍。厚膜复合材料击穿场强的提高归因于少量的NBT-NPs粉体的引入减少了聚合物链的流动性。NBT-NPs/PVDF单层厚膜复合材料较其它聚合物基的厚膜复合材料,在NBT-NPs陶瓷粉体添加量最少的情况下,达到了最大的储能密度。此外,NBT-NPs/PVDF单层厚膜复合材料具有良好的透光率和机械性能。采用流延法制备了三层结构NBT-NPs/PVDF厚膜复合材料。三层结构NBT-NPs/PVDF厚膜复合材料在最优的组分下击穿场强为410 kV/mm,储能密度为12.48 J/cm3。此外,相比于单层NBT-NPs/PVDF厚膜复合材料,三层结构NBT-NPs/PVDF厚膜复合材料表现出了更高的击穿场强和储能密度,这归因于三层结构中强烈的界面阻挡层有效的阻止了电树的生长,缓解了复合材料过早的被击穿。采用静电纺丝制备了NBT纳米纤维（NBT-NFs）,且采用流延法制备三层结构NBT-NFs/PVDF厚膜复合材料。相比于三层结构NBT-NPs/PVDF厚膜复合材料,三层结构NBT-NFs/PVDF厚膜复合材料表现出了更高的介电常数,这归因于三层结构NBT-NFs/PVDF厚膜复合材料内部具有更高的界面极化。因此,在同一电场350 kV/mm下,相比于三层结构NBT-NPs/PVDF厚膜复合材料,三层结构NBT-NFs/PVDF厚膜复合材料具有更高的储能密度11.69 J/cm3。该值高于之前报道的聚合物基复合材料在同一电场下的储能密度。通过计算的电导激活能以及模量证明了三层结构NBT-NFs/PVDF厚膜复合材料内部具有强烈的界面极化。由于三层结构NBT-NFs/PVDF厚膜复合材料在同一电场下具有更高的电位移,这就为实现低电场下的储能密度奠定了可靠的基础。此外,三层结构NBT-NFs/PVDF厚膜复合材料具有优异的疲劳性能。