【編號(hào)】2021-69

【題名】核-殼結(jié)構(gòu)納米填料/聚偏二氟乙烯復(fù)合電介質(zhì)的制備及儲(chǔ)能性能

【作者】陳超，史少聰，黃華東等

【機(jī)構(gòu)】四川大學(xué)高分子科學(xué)與工程學(xué)院高分子材料工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

【刊名】高分子材料科學(xué)與工程（2021年06期）

【文摘】在薄膜電容器領(lǐng)域，開發(fā)高儲(chǔ)能密度(U)和高放電能量效率(η)的聚合物復(fù)合電介質(zhì)仍然是一大挑戰(zhàn)。文中將銀納米粒子(AgNP)負(fù)載到鈦酸鋇(BT)納米顆粒上，再將其表面改性制得被二氧化硅(SiO₂)殼層包覆的負(fù)載AgNP的BT納米填料(SiO₂^@Ag^@BT)。AgNP賦予材料較大的電位移，而絕緣的SiO₂殼層充當(dāng)緩沖層限制了漏電流，防止了材料的電擊穿及空間電荷的滲透。當(dāng)SiO₂^@Ag^@BT質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3％時(shí)。聚偏二氟乙烯(PVDF)納米復(fù)合電介質(zhì)的介電常數(shù)為10.0，介電損耗(tanδ)低至0.024，擊穿場(chǎng)強(qiáng)為329MV/m。在200MV/m的電場(chǎng)下，與BT/PVDF相比，SiO₂^@Ag^@BT/PVDF納米復(fù)合電介質(zhì)的儲(chǔ)能密度提高了13.7％，達(dá)到2.72J/cm³，且放電能量效率達(dá)到78.0％。經(jīng)SiO₂改性的含AgNP核-殼結(jié)構(gòu)填料在低添加量下即可實(shí)現(xiàn)聚合物復(fù)合電介質(zhì)儲(chǔ)能密度的提高并保持高放電能量效率，這為設(shè)計(jì)新型聚合物電介質(zhì)材料提供了一種簡(jiǎn)單而有效的思路。