Scalable High‐Permittivity Polyimide Copolymer with Ultrahigh High‐Temperature Capacitive Performance Enabled by Molecular Engineering

材料科学 共聚物 脂环化合物 玻璃化转变 电介质 聚合物 聚酰亚胺 介电常数 电容感应 高分子化学 热稳定性 化学工程 光电子学 纳米技术 复合材料 电气工程 工程类 图层(电子)
作者
Jiufeng Dong,Li Li,Yujuan Niu,Zizhao Pan,Yupeng Pan,Liang Sun,Li Tan,Yuqi Liu,Xinwei Xu,Xugang Guo,Qing Wang,Hong Wang
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:14 (9) 被引量:1
标识
DOI:10.1002/aenm.202303732
摘要

Abstract Polymer capacitors are essential components of advanced electronic and power systems. However, the deficient high‐temperature capacitive performance of polymer dielectrics fails to meet the demand for harsh condition applications, due to the mutually restrictive relationships in permittivity ( ε r ), glass transition temperature (T g ), and bandgap ( E g ). Here, a modularized molecular engineering strategy is reported to enhance the high‐temperature capacitive performance of polymer dielectrics. First, the potential influences of multiple structural units on ε r , T g , and E g of polymers are elucidated by comparing a set of polyimides (PIs). After screening out an excellent sulfonated PI with concurrently high ε r (4.2), E g (3.4 eV), and T g (311.2 °C), a semi‐alicyclic sulfonyl‐containing PI copolymer is further synthesized that exhibits a superior discharged energy density of 4.3 J cm −3 above 90% efficiency at 200 °C and 485 MV m −1 . Density functional theory calculations demonstrate that the combination of polar sulfonyl group, ether linkage, and alicyclic group in the backbones of the copolymer decouples the dipole orientation and the segmental motion of backbones, and reduces conjugation effects of aromatic groups, thereby minimizing the polarization relaxation loss and the conduction loss while retaining excellent thermal stability and high permittivity.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
旧雨新知完成签到 ,获得积分10
11秒前
mj完成签到,获得积分10
13秒前
Shoujiang完成签到 ,获得积分10
13秒前
kingmp2完成签到 ,获得积分10
15秒前
zyq完成签到,获得积分10
16秒前
Deila完成签到 ,获得积分10
16秒前
isedu完成签到,获得积分10
18秒前
快乐小熊猫完成签到,获得积分10
20秒前
byj2完成签到 ,获得积分10
30秒前
mirrovo完成签到 ,获得积分10
34秒前
自信松思完成签到 ,获得积分10
36秒前
wangeil007完成签到,获得积分10
36秒前
Sally完成签到 ,获得积分10
45秒前
wwrjj完成签到,获得积分10
47秒前
iberis完成签到 ,获得积分10
51秒前
52秒前
丰富的硬币完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
壮观的谷冬完成签到 ,获得积分10
1分钟前
cvii完成签到 ,获得积分10
1分钟前
于大夫完成签到 ,获得积分10
1分钟前
奋斗奋斗再奋斗完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
9999完成签到,获得积分10
1分钟前
糖宝完成签到 ,获得积分10
1分钟前
潇潇完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Telomere完成签到 ,获得积分10
1分钟前
小二郎应助Duang采纳,获得10
1分钟前
loren313完成签到,获得积分10
1分钟前
细心的语蓉完成签到,获得积分10
1分钟前
追梦人完成签到 ,获得积分10
1分钟前
郭郭完成签到 ,获得积分10
1分钟前
宸浅完成签到 ,获得积分10
2分钟前
mengmenglv完成签到 ,获得积分0
2分钟前
我的小名叫雷锋完成签到 ,获得积分10
2分钟前
完美青柏完成签到 ,获得积分10
2分钟前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
顾矜应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
福明明发布了新的文献求助10
2分钟前
美丽完成签到 ,获得积分10
2分钟前
高分求助中
Manual of Clinical Microbiology, 4 Volume Set (ASM Books) 13th Edition 1000
Cross-Cultural Psychology: Critical Thinking and Contemporary Applications (8th edition) 800
Counseling With Immigrants, Refugees, and Their Families From Social Justice Perspectives pages 800
We shall sing for the fatherland 500
Chinese-English Translation Lexicon Version 3.0 500
Electronic Structure Calculations and Structure-Property Relationships on Aromatic Nitro Compounds 500
マンネンタケ科植物由来メロテルペノイド類の網羅的全合成/Collective Synthesis of Meroterpenoids Derived from Ganoderma Family 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 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 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2377716
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2085140
关于积分的说明 5231099
捐赠科研通 1812236
什么是DOI,文献DOI怎么找? 904359
版权声明 558574
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 482808