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近些年来,聚合物基介质电容器因其高击穿强度、灵活性、可加工性和高机械性成为电动汽车、脉冲武器系统等许多应用领域最有前途的候选材料。为改善钛酸钡纳米纤维填料与聚酰亚胺复合材料的介电性能,通过控制不同的烧结气氛来调节纤维填料表面的缺陷和离子浓度,同时为了防止界面结合不牢导致较大的损耗以及较低的击穿场强,又用多巴胺对纤维表面进行了表面改性,并通过FITR、TEM和HRTEM对纤维表面进行详细的分析。通过控制不同的烧结气氛:空气（Air）,氮气（N2）和氢气（H2）可以得到具有不同表面缺陷的钛酸钡纤维（BT-fiber）,且运用溶液共混法将制备的BT-fiber引入PI基质中以形成复合薄膜。结果表明,与经过空气和氮气处理的BT-fiber填充的PI复合材料相比,经氢气气氛处理的BT-fiber作为填料的复合薄膜的样品具有更高的介电常数和相对较低的介电损耗。当BT-fiber填料的浓度约为15 wt%时,复合薄膜显示出16（100 kHz）的较高介电常数,同时保持最大能量存储密度值（Ue）为6.12 J/cm3。同时研究了填料形貌和组成对复合材料储能性能的影响,将钛酸钡的前驱体溶胶与具有白色石墨烯之称的二维层状氮化硼（BN）进行混合,再利用静电纺丝技术制备出复合纳米纤维（BN@BT-fiber）,将其与聚酰亚胺进行原位聚合。结果表明:将复合纤维填充到高分子聚酰亚胺基体中后使得复合材料的介电性能和击穿强度都有了明显的改进,并且对复合纤维的表面进行改性处理以后,性能得到了进一步的提升。例如,复合纤维BN@BT-fiber的填充量为1 wt%的复合薄膜在3438 kV/cm时有最大的储能密度Ue为7.1 J/cm3,约为纯PI的三倍（3628 kV时约为2.4 J/cm3）。在此之前,制备出来的复合薄膜只有高的介电常数还是不够的,为了能够显著提高复合薄膜的储能密度,我们又设计并制备了三种复合结构的填料,我们发现不同填料之间的界面效应与基体和填料之间的界面效应具有相似的行为,通过控制复合工艺成功获得了三种不同界面结合强度的BN和BaTiO3-fiber填料（BN/BT-fiber<BN@BT-fiber<BN&BT-fiber）,并将其引入聚酰亚胺（PI）基体中形成复合薄膜,得到的聚酰亚胺基复合薄膜的储能性能大大提高。仅含3 wt%嵌入式结构填料（BN&BT-fiber）的聚酰亚胺复合材料具有最高的储能性能,包括约4343 kV/cm的优异击穿强度（Eb）和约4.25J/cm3的高放电能量密度（Ue）。