A Trilayer Polymer Composite with Macroscopic Gradient Dielectric Constant Distribution for Advanced Energy Storage Capacitors

材料科学 电介质 电容器 复合材料 复合数 纳米复合材料 高-κ电介质 储能 极化(电化学) 超级电容器 聚合物 光电子学 电压 电容 电气工程 电极 物理 工程类 物理化学 量子力学 功率(物理) 化学
作者
Hu Ye,Yujiu Zhou,Fujia Chen,Yuetao Zhao,Qifeng Pan,Jianhua Xu
出处
期刊:NANO [World Scientific]
卷期号:18 (04)
标识
DOI:10.1142/s1793292023500248
摘要

With the increased demand for electrical devices, there is an urgent requirement to explore advanced materials for capacitors. Composite is an effective way to improve performance through materials and structure design. Herein, an asymmetric three-layer structure with gradient dielectric constant through the solution casting method is reported. This unique design of construction consists of a buffer layer pristine poly(vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene) (P(VDF-HFP)) embedded between high insulation linear materials polyurea (PUA) and high polarization non-linear materials P(VDF-HFP)/BT nanocomposite. The experimental and simulation results demonstrate that the linear layer ensures high insulation of the composite and relatively high efficiency, while the nanocomposite layer acts as a high dielectric layer to enhance polarization. Typically, the buffer layer could effectively avoid overconcentration of the electric field on the PUA layer, which results in high breakdown strength of the trilayer composite. As a result, an ultrahigh breakdown strength of 5970 kV/cm and excellent energy storage density of 8.2 J/cm 3 can be obtained, which were 45% and 2.15 times higher than that of pristine P(VDF-HFP). This asymmetric structure strategy provides a successful case in exploring high-performance energy storage materials.

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
onnekas完成签到 ,获得积分10
刚刚
FashionBoy应助9668采纳,获得10
刚刚
小二郎应助123采纳,获得10
1秒前
吉__完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
fkdbdy发布了新的文献求助10
2秒前
zrfqw完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
CCClaire完成签到 ,获得积分10
3秒前
JamesPei应助淡淡青枫采纳,获得10
3秒前
wallonce发布了新的文献求助20
3秒前
4秒前
4秒前
LIAO完成签到,获得积分20
4秒前
阿天发布了新的文献求助10
5秒前
雾里青完成签到,获得积分10
5秒前
UgreenSCI发布了新的文献求助10
5秒前
leuchten完成签到,获得积分10
6秒前
wyw发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
lj关闭了lj文献求助
6秒前
拜师学艺完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
北辰发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
Yc发布了新的文献求助50
9秒前
9秒前
9秒前
45度科研狗完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
小胡完成签到 ,获得积分10
11秒前
高高完成签到,获得积分10
11秒前
万能图书馆应助拜师学艺采纳,获得10
12秒前
向日葵发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
123完成签到 ,获得积分10
13秒前
压力是多的完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
所所应助迷路的三颜采纳,获得10
13秒前
Czy发布了新的文献求助30
13秒前
高分求助中
Overcoming Stigma and Bias in Obesity Management 800
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Materials selection in mechanical design 500
Bounds for Statistical Estimation in Semiparametric Models 500
Climate change and sports: Statistics report on climate change and sports 500
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6476120
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8278634
关于积分的说明 17654418
捐赠科研通 5557482
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2910501
邀请新用户注册赠送积分活动 1887369
关于科研通互助平台的介绍 1740396