利用线性聚合物优化剩余极化,构建多层接口,以获得高效的基于聚乙烯化物 (PVC) 的储能复合材料
Yang Cui1,2, Guang Liu1,2, Changhai Zhang3
1School of Electrical Engineering, Nanxun Campus, Zhejiang University of Water Resources and Electric Power, Nanxun 313009, P. R. China.
Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids
|October 18, 2023
概括
在聚乙烯化物 (PVDF) 介电材料中集成的高绝缘性聚碳酸 (PC) 可增强能量储存. 这种多层设计可以提高柔性有机薄膜的充放电效率和能量密度.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物科学 聚合物科学
- 电气工程 电气工程
背景情况:
- 聚乙烯化物 (PVDF) 是一种用于能量介电应用的铁电聚合物.
- 高极化PVDF由于高剩余极化而受到低效率的影响.
- 开发高效和稳定的介电材料对于先进的能量存储至关重要.
研究的目的:
- 为了提高基于PVDF的介电物的电荷-放电效率.
- 为了研究将线性聚碳酸盐 (PC) 纳入PVDF的效果.
- 优化多层结构以提高介电性能.
主要方法:
- 制造具有不同PC含量的多层PC-PVDF-PC (CPC) 薄膜.
- 极化,残余极化 (Dr) 和分解强度的表征.
- 在高电场下评估充放电效率和能量密度.
主要成果:
- 将PC纳入PVDF优化了残余极化,使其保持在一个小范围内.
- 具有高比例PC的多层CPC薄膜具有出色的充放电效率.
- 在610kV/mm时,实现了11.48 J/cm3的能量密度和92.4%的效率.
结论:
- PC-PVDF-PC多层结构有效地提高了用于储能的介电性质.
- 开发的柔性有机薄膜适用于柔性储能装置.
- 这种方法为高性能,高效的铁电聚合物介电材料提供了途径.
