目前国(际)上已经投运的GIL工程往往采用降(低)运行电压提高绝缘裕度的方式保障设备的可靠性，例如日本日立公司与关西电力公司等联合研制的直流±500kV气体绝缘金属封闭开关设备（Gas Insulated Switchgear, GIS），在阿南换流站长期降压运行在±250kV，ABB公司采用在交流550kV、800kV GIS元件基础上研制的直流GIS，其长期运行电压为±500kV。通过更高的绝缘裕度来保障直流气体绝缘设备的安(全)运行，不仅增加了设备的体积，同时经济效益差，不利于直流GIL的大规模推广气体绝缘输电线路（Gas-Insulated Transmission Line, GIL）是一种采用压缩气体（SF6或SF6与N2混合气体等）绝缘，外壳与导体同轴布置的高电压、大电流输电设备，相较于传统的架空线路或电力电缆，GIL具有输电容量大、电磁辐射低、输电损耗小、节约占地面积等众多优点，因此其应用范围日益扩大。

       随着西电东送、“大气污染防治计划”等一系列特高压重(点)工程的开工建设，对远距离的输电设备提出了更高的要求，而传统的架空输电线路在垂直落差高度大、跨越江河等地理环境恶劣及地质条件复杂的情况下不仅无法施工建设且难以长期安(全)稳定运行，GIL因受气象、地质条件制约小，安装布置灵活，在工程建设中具有重要的意义。在直流GIL中，腔体内部的绝缘子与气体交界面处存在表面电荷积聚的现象，由于在直流电压下，电场方向保持不变，表面电荷难以消散，大量积聚的电荷会造成绝缘子附近电场畸变，导致绝缘子出现放电甚致沿面闪络，严重威胁直流GIL设备安(全)稳定运行。
       随着材料科学的发展，越来越多学者开展对绝缘材料进行表面改性或者纳(米)改性的研究，增加绝缘材料的电荷消散速率，提高绝缘材料的耐受电压。天津大学的杜伯学将绝缘材料放置在F2与其他惰性气体混合的气氛中，直接氟化绝缘材料，使得绝缘材料表面形成一层氟化屏蔽层，不仅抑制了电荷的注入也提高了电荷消散速率，提(升)了材料的绝缘性能。中科院电工所的邵涛采用低温等离子体技术，通过介质阻挡放电（Dielectric Barrier Discharge, DBD）、射流放电的形式处理绝缘材料表面，结果发现改性处理后的绝缘材料，表面电导率有所提(升)，电荷消散速率加快，同时材料表面引入了羰基等极性基团使得材料表面陷阱变浅，电荷更容易脱陷。对绝缘材料的表面改性受到改性设备等因素的制约，存在对试样表面造成损伤的可能，而传统气体氟化方式需要多日的时间处理，目前大多停留在绝缘试样改性的研究中，实际GIL中绝缘子形貌特征与绝缘试样差别较大，工业大规模的应用仍需进一步的研究。
       对绝缘材料配方体系的改性，可以从源头处提(升)绝缘子性能，因此大量的学者通过在绝缘材料中添加无机填料的方法，进一步提高材料电荷消散率，综合改善聚合物的绝缘性能。AlN作为一种新型无机填料具有高导热性、热膨胀系数低等众多优点，受到国内外学者的广泛关注，研究表明，添加微米AlN后的环氧树脂不仅提高了导热率，同时力学性能也有所(提)升。但相比传统的Al2O3等填料，添加AlN后的环氧树脂绝缘性能有所下降，限制了AlN在环氧树脂配方填料中的应用。