2月14日，李盛涛教授课题组博士生渠广昊在《The Journal of Physical Chemistry Letters》（IF：7.329）杂志发表了题为“Substantial Improvement of the Dielectric Strength of Cellulose–Liquid Composites: Effects of Traps at the Nanoscale Interface”的研究论文。该研究报道了纤维素与绝缘液体界面原子、电子结构对复合材料击穿场强的影响机制。

油纸绝缘材料具有良好的导热、润湿、自修复等特性，在变压器、电容器、电力电缆等电力设备中长期大量使用。实验发现，油纸绝缘材料击穿场强比单独绝缘纸和绝缘油高4~5倍，目前仍不清楚产生这种现象的物理化学机制。针对此问题，李盛涛教授课题组采用分子动力学模拟、量子化学计算和波函数分析等方法，建模并计算了多种电容器绝缘油与纤维素绝缘纸界面的原子、电子结构。发现绝缘油和纤维素界面处发生电荷分离，形成了深陷阱能级，这种深陷阱能级仅存在与油纸绝缘材料中，而在单独绝缘油和绝缘纸中不存在。深陷阱能级具有很强的捕获电子的能力，被捕获的电子难以脱陷，降低了自由电子浓度，并阻碍电子迁移，这是油纸击穿场强远高于绝缘纸和绝缘油的重要原因，而且油纸绝缘材料的击穿场强与陷阱深度成正比。这项工作表明，通过合理选择绝缘油和绝缘纸可以调控界面陷阱的能量，为高绝缘强度油纸复合材料的开发和分子结构设计提供了新策略。

该工作得到了科技部重点研发计划、陕西省重点研发计划、国家自然科学基金、电力设备电气绝缘国家重点实验室项目的支持。