可扩展的双在现场合成聚纳米复合材料,用于高能储存
Fei-Yan Luo1, Yan-Tong Li1, Jia-Yu Zhang1
1State Key Laboratory of Environment-friendly Energy Materials, School of Materials and Chemistry, Southwest University of Science and Technology, No. 59 Qinglong Road, Mianyang, 621010, China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|May 22, 2024
概括
一个新的双 in situ 合成创建聚合物纳米复合物从单体,避免有机溶剂. 这种可扩展的方法增强了介电性质,用于在聚乙烯二甲 (PET) 纳米复合材料中存储优质的能量.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物化学 聚合物化学
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 将纳米颗粒纳入聚合物可以提高压电性质,用于储能.
- 聚合物纳米复合材料的可扩展制备面临挑战,包括有机溶剂的使用.
研究的目的:
- 开发一种可扩展的,无溶剂的方法来生产聚合物纳米复合材料.
- 通过纳米颗粒的纳入来提高聚乙烯二甲 (PET) 的储能性能.
主要方法:
- 双 in situ 合成:聚合PET与酸纳米颗粒生长同步.
- 从单体直接合成,消除有机溶剂和纳米粒子表面修饰.
- 在超低负荷 (0.1 wt%) 时实现均的纳米粒子分散.
主要成果:
- 证明PET中酸纳米颗粒的均分散和强烈的界面粘合.
- 与纯PET相比,实现了压电常数和分解强度的显著增加.
- 最大放电能量密度为15 J cm−3,功率密度为218 MW cm−3.
结论:
- 双 in situ 合成为高性能聚合物纳米复合材料提供了一个可扩展,安全,低成本和环保的途径.
- 这种方法克服了传统方法的局限性,使能效的储能应用成为可能.
- 与现有的大型介电聚合物相比,开发的基于PET的纳米复合材料表现出优越的电容性能.
