Para ilmuwan telah mencapai kemajuan dalam pengembangan dielektrik polimer suhu tinggi untuk kapasitor penyimpan energi.

Sistem energi modern, seperti:
1. Elektronika daya kendaraan listrik
2. Teknologi penerbangan dan luar angkasa
3. Peralatan eksplorasi minyak dan gas

Membutuhkan kapasitor yang mampu bekerja secara stabil pada suhu 150 hingga 250 °C dan lebih tinggi.

Dielektrik komersial yang ada berdasarkan polipropilena berorientasi biaxial (BOPP) tidak memenuhi persyaratan ini karena suhu kerja yang rendah (≈105 °C) dan kerapatan energi yang tersimpan kecil (< 2 J/cm³).

Material apa yang menjanjikan?
Sebagai dasar untuk dielektrik suhu tinggi, polimer dengan stabilitas termal dan suhu transisi gelas yang tinggi diteliti:

· Polimida (PI, T_g ≈ 360 °C)
· Polieterimida (PEI, T_g ≈ 217 °C)
· Polieter yang mengandung fluor (FPE, T_g ≈ 330 °C)
· Polieterketon (PEEK, PEKK) dan termoplastik aromatik lainnya.


Untuk mengatasi kompromi fundamental antara permitivitas dielektrik dan kekuatan tembus, tiga strategi utama diterapkan:

1. Pengisian dengan partikel anorganik (Al2O3).
2. Modifikasi kimia rantai molekul (menyisipkan gugus fungsi polar khusus).
3. Pembuatan struktur multilayer dari polimer atau komposit yang berbeda.


Hasil dan pencapaian saat ini:
Sampel laboratorium menunjukkan kerapatan energi yang dilepaskan tinggi 8.1 J/cm³ pada 150 °C dan 7.2 J/cm³ pada 200 °C dengan efisiensi di atas 90%.

Meskipun ada keberhasilan, masih terdapat kesenjangan signifikan antara penelitian laboratorium dan produksi massal.

Tugas utama ke depan adalah pengembangan teknologi yang hemat biaya dan dapat diskalakan untuk menghasilkan film tipis (3–10 µm) bebas cacat, serta optimalisasi desain kapasitor untuk meminimalkan parameter parasit dan memastikan pembuangan panas yang efektif.