Unprecedented Energy Density of Polyimide Dielectrics at Elevated Temperatures Utilizing Atomic Engineering to Decouple π‐Conjugation

材料科学 聚酰亚胺 电介质 聚合物 热传导 电容感应 光电子学 偷看 数码产品 工作(物理) 热稳定性 柔性电子器件 热电效应 储能 介电损耗 热能 热的 位阻效应 纳米技术 电势能 化学物理 有机电子学 导电聚合物 温度循环 高分子化学 化学工程 电阻率和电导率 介电强度 能量(信号处理) 活化能 电容 工程物理
作者
Guanghu He,Hang Luo,Yuan Liu,Deng Hu,Fan Wang,Xiaona Li,Yuting Wan,Jiajun Peng,Huan Wang,Xi Chen,Dou Zhang
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:: e15860-e15860
标识
DOI:10.1002/adma.202515860
摘要

Abstract Emerging demands for polymer dielectrics in high‐power electronics and harsh environments call for polymers with simultaneously high thermal stability and electrical performance. However, most polymers suffer from rapid conduction loss at elevated temperatures. Here it is shown that atomic‐level backbone chlorination of polyimide (Cl‐PI) imposes π‐electron localization and out‐of‐plane steric barriers that, together, suppress through‐plane hopping arising from both intrachain π‐conjugation and interchain π‐π stacking, dismantling long‐range conduction pathways. This cooperative mechanism markedly curtails high‐temperature conduction loss and yields outstanding capacitive performance, delivering discharge energy densities (U d ) of 9.52 J cm − 3 at 150 °C and 7.22 J cm −3 at 200 °C, with efficiencies exceeding 90%. Even at 250°C, an unprecedented U d of 6.79 J cm −3 is retained, outperforming reported high‐temperature dielectric polymers. Moreover, Cl‐PI exhibits excellent self‐cleaning behavior and cycling durability, sustaining over 10 6 cycles at 200 °C and 400 MV m −1 with minimal degradation. This work underscores the potential of atomic‐level backbone engineering to enable next‐generation polymer dielectrics for reliable, high‐temperature capacitive energy storage.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
失眠的耳机应助故乡月亮采纳,获得10
2秒前
chuanxue完成签到,获得积分10
2秒前
琳琅完成签到,获得积分10
2秒前
李爱国应助朱琳采纳,获得10
2秒前
KisSealed发布了新的文献求助10
2秒前
hx0841完成签到,获得积分10
3秒前
yangyi发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
orixero应助banana采纳,获得10
4秒前
知寒赴发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
火星上火完成签到,获得积分10
7秒前
科研通AI6.4应助家迎松采纳,获得10
8秒前
Lucas应助阳光的衫采纳,获得10
9秒前
Zllu发布了新的文献求助10
9秒前
科研民工完成签到,获得积分10
9秒前
科研通AI6.4应助kjy采纳,获得10
9秒前
11秒前
小狗说好运来完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
12秒前
Qing完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
14秒前
包容的水香完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
周六八应助清秀书兰采纳,获得10
16秒前
zz发布了新的文献求助10
17秒前
fuyou123发布了新的文献求助10
18秒前
pp完成签到,获得积分10
19秒前
简单冰岚发布了新的文献求助10
19秒前
wlu发布了新的文献求助10
19秒前
19秒前
20秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
infinite发布了新的文献求助10
20秒前
小高应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
cdercder应助小鱼小鱼采纳,获得10
20秒前
KisSealed完成签到,获得积分10
20秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
内視鏡的に摘除しえた十二指腸乳頭部腫瘍の2例 660
Cognitive Psychology in a Changing World 600
On nonlinear stability of contact discontinuities. In: Hyperbolic problems: theory, numerics, applications (Stony Brook, NY, 1994) 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
微电子器件实验教程 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7683396
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9247341
关于积分的说明 19945931
捐赠科研通 7256250
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3288492
关于科研通互助平台的介绍 2445823
邀请新用户注册赠送积分活动 2292435