新能源汽車要求其薄膜電容器中的電介質薄膜具有高介電常數、低介質損耗、高電氣強度和高充放電能量密度。聚合物電介質以其固有的力學性能、易加工、低成本優勢和優異的介電性能成為薄膜電容器中的理想材料之一。目前商業化薄膜電容器中的電介質以雙取向聚丙烯（BOPP）為主，BOPP具有極低的介質損耗（0.02%）和較高的電氣強度（720 MV/m）。不過，需要注意的是，BOPP的介電常數較低（2.25），導致其能量存儲密度不高（3 J/cm3），另外，當溫度升高至85 ℃以上，觀察到BOPP 中出現來源于電導損耗的極大介質損耗，說明BOPP已經難以滿足日益增長的高溫要求。以電動汽車和混合動力汽車功率變換器中的薄膜電容器為例，寬禁帶寬度功率電子的操作溫度約為140 ℃，若采用BOPP薄膜電容器，需要采用冷卻系統降溫以保證其正常工作，給集成電力系統帶來了額外的能量消耗，降低了其可靠性和效率?？梢?，功率電子的不斷發展對高能量密度、低損耗、耐高溫的下一代聚合物電介質材料的需求愈來愈迫切。

     雖然向耐高溫聚合物基體中加入高介電常數的陶瓷粒子或金屬粒子能夠大幅提高復合材料的介電常數，但是與此同時，由于聚合物基體和填充粒子的介電常數差異過大，局部電場提高，導致電氣強度降低，介質損耗大幅提高，不適合實際應用。因此，本文主要討論基于純聚合物的電介質材料。鐵電聚合物和極性無定形聚合物由于其在耐溫性和介電性能方面的優勢引起了廣泛關注。大量研究人員開展了耐高溫聚合物電介質的設計和制備工作，即基于耐高溫聚合物，通過分子結構設計，在保持低介質損耗和高電氣強度的前提下進一步提高介電常數，以獲得高的能量存儲密度。

     提高聚合物電介質薄膜介電常數的核心在于提高聚合物中的極化率和偶極子密度，相應的聚合物應含有大偶極矩、相對較少的自由體積，即含有極性基團并且分子鏈排列比較緊密；而對于介質損耗來說，較弱的分子極性和分子鏈間一定的自由體積供偶極子在交變電場下轉動是有利的；此外，分子極性過高往往不利于絕緣性能，過高的分子極性會導致電氣強度降低。

     未來，隨著高溫電容器對高性能電介質薄膜的需求越來越迫切，對耐高溫極性無定形聚合物電介質的研究將越來越深入。在耐高溫聚合物電介質的分子設計層面，應綜合考慮分子結構中的極性單元、分子鏈柔性等特征對介電常數、介質損耗和電氣強度以及耐溫性的影響，通過有效調節聚合物分子結構，獲得綜合性能最優的聚合物電介質。值得一提的是，應充分利用分子模擬手段對介電性能進行預測和初篩，同時也可將其作為媒介，更準確地揭示分子結構與介電性能之間的內在作用關系。在實際應用層面，除了對耐溫性和介電性能的關注，還應該綜合考慮電介質薄膜對電容器自愈性的影響，電介質材料的可加工性以及薄膜的制備成本等因素。