Condensateurs de stockage de film à base de polymère en raison de sa haute densité fonctionnelle et de son temps de réponse de charge et de décharge ultra-rapide, technologie d'impulsions, pistolets électromagnétiques et laser et autres dispositifs de stockage d'énergie de base irremplaçable pour les systèmes d'armes à haute énergie, ainsi que dans les énergies renouvelables Le stockage de conversion, les véhicules hybrides et d'autres domaines ont également été largement utilisés. Mais le polymère lui-même, la constante diélectrique est faible, sa faible résistance à la polarisation, limitant sa capacité à stocker de l'électricité. Actuellement, les scientifiques utilisent le domaine d'impact élevé Une charge inorganique à haute constante diélectrique est préparée en ajoutant un procédé avec une charge inorganique à haute constante diélectrique. L'introduction de particules de céramique à haute fraction de volume augmente la perte d'énergie du matériau, réduit sa résistance au champ de panne et Life.Par conséquent, comment s'assurer que l'augmentation de la constante diélectrique tout en améliorant la résistance du champ, est d'obtenir des matériaux diélectriques à haute densité d'énergie, l'une des difficultés.
À l'heure actuelle, le groupe de recherche de l'École des sciences et de l'ingénierie des matériaux Zhai Jialai a réalisé le progrès du matériau diélectrique composite avec une forte densité de stockage d'énergie grâce à la morphologie de la charge inorganique et à l'interface entre la charge inorganique et le polymère. Grâce à la charge inorganique (ACS App. Mater. Interfaces 9, 4024 (2017), ACS Sustain. Chem. Eng. 5, 4707 (2017)); Amélioration de l'électrode de matériaux composites utilisant le contrôle interfacial Intensity 9, 14337 (2017), J. Mater. Chem. A 4, 13259 (2016), J. Mater. Chem. A 5, 15217 (2017)). Le groupe de recherche du doctorant Pan Zhongbin a été le premier auteur de la thèse ci-dessus.
Afin d'obtenir une densité de stockage élevée de l'énergie à de faibles tensions, le groupe de travail a également progressé dans l'ordre ordonné des charges inorganiques (ACS Appl. Mater. Interfaces 8, 26343 (2016); Nanoscale, 9, 4255 (2017). ), Le professeur Zhai Jiwei et l'Université de Macao Le professeur Cheng Haidong, co-formateur en doctorat Yao Lingmin est le premier auteur de ces deux articles.
Récemment, le groupe de sujets a préparé un modèle de niobate de sodium (2N NaNbO3) bidimensionnel en tant que charge inorganique dans la matrice polymère par une méthode «topochemique». Le composé polymère a une densité de stockage élevée Le matériau diélectrique dans la structure en sandwich, les couches supérieure et inférieure pour la couche de polarisation, la couche intermédiaire pour la couche de pression; en ajustant les couches supérieure et inférieure de la fraction de volume de remplissage inorganique de la couche intermédiaire a une plus grande résistance à la pression, tout en assurant les deux extrémités avec Et la densité d'énergie du composite est vérifiée par la simulation. Les résultats de la simulation montrent que la densité de courant de fuite de l'interface composite entre le gabarit 2D NaNbO3 et la structure en sandwich est vérifiée par la polarisation et la répartition du matériau composite L'effet des effets interfaciaux sur la force du champ et la densité d'énergie du matériau est révélé, et les résultats sont publiés dans la revue Nano Energy (https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2017.09.004) Publié le premier auteur du document pour le groupe chez les étudiants de doctorat Pan Zhongbin.
Cette recherche a été financée par les questions essentielles du projet national 973 intitulé Matériaux diélectriques inorganiques à densité de stockage à haute énergie (2015CB654600) ».
