新能源汽车要求其薄膜电容器中的电介质薄膜具有高介电常数、低介质损耗、高电气强度和高充放电能量密度。聚合物电介质以其固有的力学性能、易加工、低成本优势和优异的介电性能成为薄膜电容器中的理想材料之一。目前商业化薄膜电容器中的电介质以双取向聚丙烯（BOPP）为主，BOPP具有极低的介质损耗（0.02%）和较高的电气强度（720 MV/m）。不过，需要注意的是，BOPP的介电常数较低（2.25），导致其能量存储密度不高（3 J/cm3），另外，当温度升高至85 ℃以上，观察到BOPP 中出现来源于电导损耗的极大介质损耗，说明BOPP已经难以满足日益增长的高温要求。以电动汽车和混合动力汽车功率变换器中的薄膜电容器为例，宽禁带宽度功率电子的操作温度约为140 ℃，若采用BOPP薄膜电容器，需要采用冷却系统降温以保证其正常工作，给集成电力系统带来了额外的能量消耗，降低了其可靠性和效率。可见，功率电子的不断发展对高能量密度、低损耗、耐高温的下一代聚合物电介质材料的需求愈来愈迫切。

     虽然向耐高温聚合物基体中加入高介电常数的陶瓷粒子或金属粒子能够大幅提高复合材料的介电常数，但是与此同时，由于聚合物基体和填充粒子的介电常数差异过大，局部电场提高，导致电气强度降低，介质损耗大幅提高，不适合实际应用。因此，本文主要讨论基于纯聚合物的电介质材料。铁电聚合物和极性无定形聚合物由于其在耐温性和介电性能方面的优势引起了广泛关注。大量研究人员开展了耐高温聚合物电介质的设计和制备工作，即基于耐高温聚合物，通过分子结构设计，在保持低介质损耗和高电气强度的前提下进一步提高介电常数，以获得高的能量存储密度。

     提高聚合物电介质薄膜介电常数的核心在于提高聚合物中的极化率和偶极子密度，相应的聚合物应含有大偶极矩、相对较少的自由体积，即含有极性基团并且分子链排列比较紧密；而对于介质损耗来说，较弱的分子极性和分子链间一定的自由体积供偶极子在交变电场下转动是有利的；此外，分子极性过高往往不利于绝缘性能，过高的分子极性会导致电气强度降低。

     未来，随着高温电容器对高性能电介质薄膜的需求越来越迫切，对耐高温极性无定形聚合物电介质的研究将越来越深入。在耐高温聚合物电介质的分子设计层面，应综合考虑分子结构中的极性单元、分子链柔性等特征对介电常数、介质损耗和电气强度以及耐温性的影响，通过有效调节聚合物分子结构，获得综合性能最优的聚合物电介质。值得一提的是，应充分利用分子模拟手段对介电性能进行预测和初筛，同时也可将其作为媒介，更准确地揭示分子结构与介电性能之间的内在作用关系。在实际应用层面，除了对耐温性和介电性能的关注，还应该综合考虑电介质薄膜对电容器自愈性的影响，电介质材料的可加工性以及薄膜的制备成本等因素。