Improving Energy Storage Density and Efficiency of Polymer Dielectrics by Adding Trace Biomimetic Lysozyme-Modified Boron Nitride

材料科学 纳米复合材料 电介质 氮化硼 聚合物 复合材料 聚合物纳米复合材料 化学工程 光电子学 工程类
作者
Yunchuan Xie,Jian Wang,Shaobo Tan,Biyun Peng,Baobao Qiao,Zhicheng Zhang,Xingyi Huang,Heliang Sui
出处
期刊:ACS applied energy materials [American Chemical Society]
卷期号:3 (8): 7952-7963 被引量:22
标识
DOI:10.1021/acsaem.0c01317
摘要

Dielectric materials can store and release electrical energy quickly and efficiently and have potential applications in the fields of rail transportation, air and space detection, and electromagnetic weapons. However, the most promising dielectric polymer composites under research suffer either from unsatisfactory energy density (Ue) or from increasing the Ue at the cost of energy efficiency (η). Herein, by the solution casting method, a nanocomposite film is fabricated by introducing trace self-assembly phase-transitioned lysozyme (PTL) modified boron nitride nanosheets (mBNNS) into a blend matrix consisting of poly(vinylidene fluoride–hexafluoropropylene) P(VDF–HFP) and poly(methyl methacrylate) (PMMA). The results suggest that PTL helps improve the interfacial compatibility of the corresponding nanocomposites via hydrogen-bonding interaction effectively. The nanocomposite film with 5 wt % mBNNS shows remarkably enhanced breakdown strength (Eb) of ∼500 MV/m and Ue of 14.9 J/cm3, which are 166% and 244% of the blend matrix, respectively. Meanwhile, η of the nanocomposite film reaches ∼71% because of the clipping effect of linear PMMA on the large ferroelectric crystal phase of P(VDF–HFP) and the barrier effect of the highly insulating two-dimensional (2D) mBNNS, which effectively reduces the relaxation and leakage losses. Our research results show that by using a low-loss matrix and trace high-insulation 2D nanosheets, it is possible to achieve dielectric materials with high η and high Ue at the same time.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
1秒前
苗条丹南完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
yyg完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
5秒前
博弈春秋完成签到,获得积分10
5秒前
DOCTORLI发布了新的文献求助10
7秒前
尹姝完成签到,获得积分10
7秒前
yyg发布了新的文献求助30
7秒前
一只龟龟完成签到,获得积分10
8秒前
gao关注了科研通微信公众号
8秒前
8秒前
SolderOH完成签到,获得积分10
10秒前
尹姝发布了新的文献求助10
10秒前
DOCTORLI完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
lin完成签到,获得积分10
13秒前
温东完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
橘子发布了新的文献求助10
14秒前
温如玉应助achilles采纳,获得10
15秒前
星驰完成签到,获得积分10
18秒前
ma发布了新的文献求助10
19秒前
orixero应助xxx采纳,获得10
19秒前
20秒前
可爱的函函应助dbl采纳,获得10
20秒前
明亮寒安完成签到 ,获得积分10
21秒前
徐先生完成签到,获得积分10
21秒前
22秒前
cqnusq发布了新的文献求助10
25秒前
25秒前
25秒前
25秒前
26秒前
ll发布了新的文献求助10
27秒前
NeoH完成签到,获得积分10
27秒前
27秒前
慕迎蕾发布了新的文献求助10
28秒前
天天快乐应助AAA建材王哥采纳,获得10
28秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各位详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
中国兽药产业发展报告 1000
Biodegradable Embolic Microspheres Market Insights 888
Quantum reference frames : from quantum information to spacetime 888
Pediatric Injectable Drugs 500
Instant Bonding Epoxy Technology 500
La RSE en pratique 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4420974
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3901253
关于积分的说明 12130789
捐赠科研通 3547226
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1946502
邀请新用户注册赠送积分活动 986712
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 882864