1. 研究目的与意义（文献综述）

随着人类生活水平的提高，不可再生能源的消耗殆尽，环境问题的严重恶化，提高传统能源利用效率和拓展新能源实用范围的问题日益凸显，这使得研发出新型高效可持续的能源供应体系成为科研领域的重中之重。其中具有高介电常数的聚合物基复合材料由于在高能量存储设备、电容器、制动器等领域具有广泛的应用而受到越来越多的重视。聚合物具有高的击穿强度、低的介电损耗、良好的加工性能和低的成本，因而其常用于能量存储。然而，普通聚合物的介电常数非常低，因此，在保留聚合物自身良好性能的基础上,通过与介电填料复合，以提高其介电性能(高介电常数、低介电损耗和低漏电流)就成为一个主要研究方向。

纤维素是自然界分布最广、储量最大的天然高分子，具有可完全降解、无污染、生物相容性好等优点，是一种取之不尽用之不竭的可再生资源，是人们公认的未来能源、化工的主要原料。通过物理溶解和再生两种较为简单的方式获得再生纤维素，不仅避免了化学品的消耗，而且大多数试剂（溶剂，凝结剂等）都可以回收再利用，降低了对环境造成的污染。

可用作介电填料的物质主要包括介电陶瓷填料和导电填料两大类。由于填料本身电性能的不同，所得到的聚合物基复合介电材料也表现出不同的介电特性。一种较为传统的方法是将高介电常数的介电陶瓷填料与聚合物基体进行复合，这种方法的优点是操作简便、易于制备，由于聚合物和介电陶瓷本身就可以用作介电材料，所得复合材料具有相对较低的介电损耗。另一种获得高介电常数复合材料的方法是将导电填料与聚合物基体进行复合。原本的聚合物基体是绝缘的，随着导电填料体积分数的增加，复合材料的导电性会增加，材料存在从绝缘体向导电体的转变。但缺点是容易在填料与聚合物界面间形成漏电流，此类复合介电材料的介电损耗较高，电击穿强度较低。因此本课题选取的是用介电陶瓷填料——钛酸钡和纤维素来制备储能复合膜。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

材料制备：以再生纤维素为基体，钛酸钡纤维为填料，制备纤维素/batio₃纳米纤维高介电储能复合膜；通过静电纺丝技术制备batio₃纳米纤维；

材料表征：对纤维素/batio3纳米纤维高介电储能复合材料进行结构表征和性能测试，通过采用sem、ftir、tg、拉伸测试、介电仪等测试技术对复合材料的形貌、结构与性能进行表征。

3. 研究计划与安排

第1-3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第4-8周：按照设计方案，制备纤维素/batio₃纳米纤维复合材料

第9-12周：采用sem、ftir、tg、拉伸测试、介电仪等测试技术对复合材料的形貌、结构与性能进行表征。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] qunying liang, hong su, jingyan. n-doped mesoporous carbon as a bifunctional material for oxygen reductionreaction and supercapacitors [j]. chinese journal of catalysis, 2014, 35:1078–1083.

[2] cathie vix-guterl, elzbietafrackowia, krzysztof jurewicz . electrochemical energy storage in orderedporous carbon materials[j]. carbon, 2005, 43: 1293-1302.