聚合物基纳米材料由于兼备聚合物良好柔韧性、高耐击穿性和纳米陶瓷粒子高介性能,在微型储能器件方面具有很大的应用潜能。本文通过设计不同形状、不同界面、及不同极性的钽铌酸钾（KTN）纳米粒子,研究KTN对聚偏二氟乙烯（PVDF）复合材料介电性能的影响机制,深入探讨纳米粒子极性和形状对聚合物复合材料的介电调控机制。首先,本文通过改变水热反应条件,探究KTN的生长机制,总结制备棒状KTN的方法;通过改变KTN纳米粒子的Ta/Nb比,探索不同极性KTN对KTN/PVDF基复合材料介电性能的影响。研究发现:Ta/Nb比为0.5:0.5的KTa_0.5Nb_0.5O₃具有最高的相对介电常数3780（1 k Hz）;30 wt%KTa_0.5Nb_0.5O₃嵌入PVDF其相对介电常数从10提升到19.5（1 k Hz）。其次,通过改变KTN纳米棒长度,进一步提升聚合物基复合材料介电性能。合成中,使用聚乙烯吡咯烷酮（PVP）作为表面活性剂调控KTN纳米棒长度,实现了KTN纳米棒的最概然长度从610nm到720nm的变化。由于PVP与PVDF基体含有羰基和F原子,两者之间可以形成氢键从而获得稳定的界面结构。该方法可有效改善填充物与聚合物基体的兼容性。研究表明:使用PVP改性后的KTN/PVDF复合材料的相对介电常数得到显著提高,相对介电常数较未改性的KTN/PVDF提高了1.6倍。最后,结合KTN纳米棒高介电常数、Cu较小纳米尺寸、聚合物基体高击穿强度三者优点制备复合材料。为了增强纳米复合材料的界面极化,我们采用化学还原方法将Cu纳米粒子沉积在KTa_0.25Nb_0.75O₃纳米棒表面。与金属纳米粒子/聚合物复合材料相比,Cu-KTN结构增强了Cu-KTN/PVDF界面极化,并阻碍部分导电通道的形成,达到提高相对介电常数并降低介电损耗的目的。与KTN/PVDF复合材料相比,Cu-KTN/PVDF复合材料具有介电常数更高、介电损耗更低、存储密度更高的优点。这些优点为有效改善纳米复合材料能量密度提供了一种可行的途径。