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本发明公开了一种聚合物基复合电介质材料及其制备方法和储能器件,聚合物基复合电介质材料,包括叠层结构,所述叠层结构由第一聚合物层和第二聚合物层交替叠层后经热压制成,所述第一聚合物层的介电常数高于所述第二聚合物层的介电常数,所述第一聚合物层和所述第二聚合物层的玻璃化温度均>150℃。本发明采用的叠层结构能够提高复合电介质材料的介电性能与击穿场强,层与层之间介电常数的差异,增加了材料界面极化,从而提高了材料的储能密度,本发明提供的聚合物基复合电介质材料在高温下能够保持很高的储能效率和具有较高的储能密度,在电容器等储能器件中具有较好的应用前景。