本发明公开了一种用于超级电容器的聚偏氟乙烯-三氟乙烯(PVDF-TrFE)/镍掺杂二氧化钛(Ni-TiO₂)复合薄膜。以PVDF-TrFE为基体，以Ni-TiO₂为填充物，通过流延方法制备成复合薄膜，其特征在于所述复合薄膜由以下几种成分按质量百分比组成：PVDF-TrFE：5-11wt％，Ni-TiO₂粉体：0.5-10wt％，交联剂：0.01-0.1wt％，有机溶剂：79-93wt％。通过改变纳米Ni-TiO₂的质量分数，可以得到不同介电性能的复合薄膜。该方法制备得到的复合介电薄膜具有较高的介电常数，较低的介电损耗，良好的柔韧性，是一种新型无机有机复合介电材料。另外制备工艺操作简单、且对环境友好，在高储能材料领域中具有较好的应用前景。