在之前的博士项目中（下一代高压直流电缆的新绝缘材料），先进的纳米复合材料作为高压直流（HVDC）电缆电气绝缘的新概念设计得到了发展。如今的HVDC电缆受限于交联聚乙烯（XLPE）的电气性能，而这种性能在电压上不足以支持高效的长距离传输（≈20000公里）。在XLPE中加入金属氧化物显著改善了电气性能，具有更高的击穿强度和更好的空间电荷分布。通过精心调整所加入纳米颗粒的界面，可以实现绝缘纳米复合材料的性能，从而使HVDC电缆的电压从今天的320 KV提高到800 KV。
之前的项目涵盖了从A到Z的内容，包括合成meta-氧化物纳米颗粒、纳米颗粒的表面改性、与低密度聚乙烯（LDPE）的纳米颗粒复合，并进行了全面的电气和机械特性表征。纳米颗粒在内部合成，以控制关键参数，如：尺寸、形态、低浓度的团聚、污染物的程度、可重复性以及对颗粒历史的全面了解。选择的金属氧化物，氧化锌（ZnO）、氧化镁（MgO）和铝土矿（Al2O3）通过湿沉淀法合成；此外，具有羟基的纳米颗粒表面可以通过已知的化学方法实现多功能化。金属氧化物具有不同的内在特性，如带隙宽度、电阻率和晶格结构，为纳米复合材料引入不同的电气特性。
然而，对于LDPE纳米复合材料，HVDC绝缘材料的关键参数，例如直流电导率，尚不十分清楚。因此，在本项目中，将进一步表征开发的LDPE复合材料，以更好地理解其与纯LDPE相比的改进导电性。将研究极性分子对电气性能的影响，这些分子由于LDPE的交联而在今天的HVDC电缆绝缘中已经存在。此外，水的存在也很重要，特别是对于复合材料，因为无机颗粒具有较大的表面积，可以吸附水。此外，还将开发新的LDPE复合材料，以继续研究合成金属氧化物纳米颗粒的重要参数，以改善电气性能。