当今世界，能源需求日益增加，而化石能源日趋紧张，这意味着发展可持续再生能源和提高能源利用效率成为能源领域面临的重大课题。通过发展太阳能风能等再生能源，能解决能源产品的部分需求，同时，低成本环境友好型的高效能源存储和转换技术也亟待开发，如电池、燃料电池、电化学电容器、电介质电容器等^[1-2]。在这些能源存储技术中，电介质电容器具有非常快速的能量吸收和传输机制及很高的功率密度，因此受到了广泛关注。

电介质材料作为电容器的一个重要部分，其储能能力很大程度决定了电容器的储能能力。对于薄膜电容器来说，材料的几个重要指标分别是：介电常数、耐压能力、介电损耗、热稳定性及薄膜本身质量等^[3-4]。

介电材料可以分为聚合物介电材料，无机陶瓷介电材料及复合介电材料^[5]。每种类型的介电材料都有各自的特点，应用于不同的领域。聚合物具有很高的击穿强度，同时介电损耗较低，但是其介电常数通常很低，工作环境温度范围较小，应用受到一定的限制。介电陶瓷可以制成膜状或片状，虽然有较高的介电常数，但是击穿强度较低，储能密度受到击穿强度的影响^[6]。复合介电材料则综合了二者的优良性能，它是向聚合物中加入高介电常数的材料或添加导电粒子制备渗流型介电材料。

在两相复合介电材料的研究上，Kobayashi Y.等人^[7]采用醇盐水解法制备了不同粒径的BaTiO₃粒子，并制备BaTiO₃-PVDF和BaTiO₃-SPAI复合薄膜材料，结果发现粒子在PVDF中的分散性更好，BaTiO₃-PVDF薄膜的介电常数更高。因此两相复合介电材料不利因素是粒子在聚合物中的分散性。在三相材料上，Dang等人^[8]制备了Ni-BaTiO_3-PVDF复合材料，介电常数达到了800左右，同时将碳纳米管（CNTs）替换Ni，复合材料的介电常数也显著提高。因此三相材料制备是找到合适的导电填充粒子。

碳量子点是最近几年新发展起来的又一种新型的碳纳米材料，它不仅具有传统纳米材料的结构特点，又具有其他纳米材料没有的优点其分子量和粒径小，界面相容性好，易于实现表面功能化，作为一种纳米级材料，其拥有优良的导电性，能显著提高材料的介电常数，而且能保持材料自身的特性^[9]。Cao等人^【10】最早报道了碳量子点可用于生物成像，他们用聚 N-丙酰基乙基酰亚胺-乙烯（PPEI-EI，EI 约占 20%）来钝化合成碳量子点。Liu等人^【11】对碳量子点进行了磷和氨基的掺杂，掺杂后的碳量子点显示出了较好的ORR和OER催化活性。Cho.等^[12]通过过度氧化CNT制备了一种的纳米填料称为石墨烯纳米（GNDs），然后再对其通过化学反应氨基化（NH2#8722;GNDs），最后加入到rGO/PVDF体系中，制备多级结构的NH2#8722;GNDs/rGO/PVDF复合材料,材料显示出较高的介电常数。

PVDF相对于大多数聚合物材料，拥有较高的介电常数以及较低的介电损耗。而且与电介质陶瓷材料相比，密度小，击穿强度高^[13]。但是，单一聚偏氟乙烯的介电常数仍远低于陶瓷材料，无法满足对高介电性能材料的要求。

本文拟用PVDF这一聚合物作为介电薄膜的底物，将碳量子点这一零维材料作为填料，加入到PVDF这一聚合物基体中。但是由于碳量子点尺寸极小，而且导电性极好，会增加材料的介电损耗和降低击穿场强^[14-15]，为了解决这一问题，采用有机小分子修饰，改善碳量子点在有机溶剂中的分散性；通过在碳量子点表面形成无机和有机的绝缘层，改善了碳量子点在PVDF的均匀分布和两相之间界面结合，提高了介电复合薄膜的介电常数，抑制了介电损耗。

2. 研究的基本内容与方案

基本内容：

1.研究不同百分含量的碳量子点填充量对薄膜介电性能的影响。

2.探究不同包覆层的碳量子点对薄膜介电性能的影响。