用于介电应用的聚合物纳米复合材料的制造,结构性质和电气特性
Ali Atta1, Mohammed F Alotiby2, Nuha Al-Harbi3
1Physics Department, College of Science, Jouf University, Sakaka P.O. Box 2014, Saudi Arabia.
Polymers
|July 29, 2023
概括
灵活的聚乙醇 (PVA) /奇托 (Cs) /氧化 (TiO2) 纳米复合膜被制造用于储能. 添加TiO2显著提高了导电性和介电性质,使其在电子电路和超级电容器中使用.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 储能 储能 储能 储能 储能 储能
背景情况:
- 开发用于储能的先进材料至关重要.
- 聚乙醇 (PVA) 和酸盐 (Cs) 是具有能源应用潜力的生物相容聚合物.
- 氧化 (TiO2) 纳米粒子可以增强聚合物矩阵的性能.
研究的目的:
- 用于制造柔性PVA/Cs/TiO2纳米复合材料薄膜.
- 调查TiO2对PVA/Cs薄膜电气和介电性能的影响.
- 评估这些纳米复合材料在储能设备中的潜力.
主要方法:
- 制造PVA/Cs/TiO2纳米复合材料薄膜.
- 使用X射线衍射 (XRD),原子力显微镜 (AFM),扫描电子显微镜 (SEM),里埃变换红外光谱学 (FTIR) 和能量分散式X射线 (EDX) 的表征.
- 从100 Hz到5 GHz的电阻谱测量,以确定导电性和导电性.
主要成果:
- 通过XRD,FTIR和EDX证实了PVA/Cs/TiO2纳米复合物的成功制造.
- 通过SEM和AFM观察到的PVA/Cs矩阵内TiO2纳米颗粒的均分布.
- 电导率显著提高 (从0.04 × 10^-7 S.cm^-1到5.75 × 10^-7 S.cm^-1) 和介电常数 (从2.46到11.93) 随着TiO2含量的增加.
- 提高了能源效率和电容性.
结论:
- 添加TiO2纳米粒子有效地改变了PVA/Cs薄膜的电和介电性质.
- 制造的柔性PVA/Cs/TiO2纳米复合材料薄膜显示出在电子电路和超级电容器中的应用的前景.
- 这些发现为开发用于先进能源存储解决方案的新材料开辟了道路.
