Enhancing High‐Temperature Capacitive Energy Storage Performance via Atom‐Doped Carbon Polymer Dots Engineered Dual‐Barrier

材料科学 储能 兴奋剂 纳米技术 聚合物 电介质 光电子学 杂原子 化学物理 化学工程 复合材料 化学 功率(物理) 有机化学 热力学 工程类 物理 戒指(化学)
作者
Huan Wang,Hang Luo,Ru Guo,Jiajun Peng,Guanghu He,Deng Hu,Xiwen Yang,Dou Zhang
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:21 (33): e2504788-e2504788 被引量:4
标识
DOI:10.1002/smll.202504788
摘要

Advances in high-temperature-resistant polymer dielectric present a crucial opportunity for next-generation electrostatic energy storage in power electronics. However, the practical application of polymer dielectrics at elevated temperatures (above 150 °C) is largely limited due to the exponential increase in conduction loss under the high thermo-electric field. In this work, N and S atom-doped carbon polymer dots (NSCPDs) engineered dual-barrier to address the critical issue of conduction loss is utilized. Specifically, the doping elements of N and S heteroatoms enhance the NSCPDs' electron affinity and facilitate the formation of deeper traps with energy levels of 1.60 eV compared to pristine CPDs (1.07 eV). Furthermore, the Coulomb blocking effect induced by quantum-sized NSCPDs can capture electrons and tortuous the electron transport path. Therefore, this constructed "Coulomb blockage-trap barrier" dual energy barrier effectively suppresses carrier migration and lowers leakage current, enabling the 0.5 wt.% NSCPDs/PEI composite to attain a remarkable energy storage density of 3.49 J cm3 at 200 °C, which represents a 60% enhancement compared to pristine PEI (2.21 J cm3). The composite simultaneously demonstrates excellent efficiency (η > 90%) and robust cycling stability over 105 cycles. This study provides a generalizable materials design paradigm for the development of high-temperature polymer dielectrics.
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
科研通AI6.4应助嘟噜采纳,获得10
刚刚
ys1111xiao完成签到 ,获得积分10
刚刚
科研通AI6.4应助百浪多息采纳,获得10
3秒前
雾里青发布了新的文献求助10
4秒前
hu完成签到,获得积分10
5秒前
Mark发布了新的文献求助10
5秒前
杨宜璠发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
zph完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
chentian完成签到 ,获得积分10
7秒前
顾矜应助图图采纳,获得10
8秒前
9秒前
脑洞疼应助liu1900ab采纳,获得10
9秒前
1733发布了新的文献求助30
10秒前
kingkong完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
天天快乐应助HCT采纳,获得10
11秒前
13秒前
真实的翠风完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
丘比特应助清脆的忆丹采纳,获得10
14秒前
开放剑鬼完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
科研通AI6.2应助ffff采纳,获得10
15秒前
百浪多息发布了新的文献求助10
15秒前
bkagyin应助幽默囧采纳,获得10
15秒前
15秒前
ZS发布了新的文献求助10
17秒前
喜悦如霜完成签到 ,获得积分10
17秒前
付博发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
cuncaoxin发布了新的文献求助10
19秒前
飞快的羊青完成签到,获得积分10
19秒前
20秒前
可靠白安发布了新的文献求助30
22秒前
ZS完成签到,获得积分10
24秒前
哒哒哒发布了新的文献求助10
26秒前
26秒前
烟花应助付博采纳,获得10
27秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Molecular Mechanisms of Photosynthesis, 4th Edition 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Social Skills Improvement System-Rating Scales--Chinese Version 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 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 7254398
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8876388
关于积分的说明 18742205
捐赠科研通 6934917
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3200122
关于科研通互助平台的介绍 2374783
邀请新用户注册赠送积分活动 2175079