Scalable all polymer dielectrics with self-assembled nanoscale multiboundary exhibiting superior high temperature capacitive performance

纳米尺度 材料科学 可扩展性 电介质 电容感应 纳米技术 聚合物 光电子学 计算机科学 复合材料 数据库 操作系统
作者
Qiyan Zhang,Qiaohui Xie,Tao Wang,Shuangwu Huang,Qiming Zhang
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:15 (1): 9351-9351 被引量:52
标识
DOI:10.1038/s41467-024-53674-8
摘要

Polymers are key dielectric materials for energy storage capacitors in advanced electronics and electric power systems due to their high breakdown strengths, low loss, great reliability, lightweight, and low cost. However, their electric and dielectric performance deteriorates at elevated temperatures, making them unable to meet the rising demand for harsh-environment electronics such as electric vehicles, renewable energy, and electrified transportation. Here, we present an all-polymer nanostructured dielectric material that achieves a discharged energy density of 7.1 J/cm³ with a charge-discharge efficiency of 90% at 150°C, outperforming the existing dielectric polymers and representing more than a twofold improvement in discharged energy density compared with polyetherimide. The self-assembled nano-scale multiboundaries effectively impede the charge injection and excitation, leading to more than one order of magnitude lower leakage current density than the pristine polymer matrix PEI at high electric fields and elevated temperature. In addition, the film processing is simple, straightforward, and low cost, thus this all-polymer nanostructured dielectric material strategy is suitable for the mass production of dielectric polymer films for 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
Clean完成签到,获得积分10
刚刚
大力的图图完成签到,获得积分0
刚刚
xmn完成签到,获得积分10
1秒前
刘可禄发布了新的文献求助10
1秒前
浮奇完成签到,获得积分10
1秒前
Bronx完成签到,获得积分10
1秒前
瘦瘦发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
aquar1us完成签到,获得积分10
2秒前
香蕉觅云应助sun采纳,获得10
2秒前
李健应助甜田采纳,获得10
3秒前
3秒前
WRZ完成签到 ,获得积分10
3秒前
Owen应助帅气谷丝采纳,获得10
3秒前
新年快乐完成签到,获得积分10
4秒前
YYYYY完成签到,获得积分10
4秒前
MexMexMex完成签到,获得积分10
4秒前
独特的安波完成签到,获得积分10
4秒前
安逸1发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
5秒前
谜呀完成签到,获得积分10
5秒前
乐乐完成签到,获得积分10
5秒前
Doreen完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
染尘完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
halo完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
笑点低的爆米花完成签到,获得积分10
6秒前
yysss完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
7秒前
今后应助刘星星采纳,获得10
7秒前
科研通AI6.2应助Alita采纳,获得10
7秒前
飞飞飞飞完成签到,获得积分10
7秒前
阿丕啊呸完成签到,获得积分10
7秒前
优雅绮波完成签到 ,获得积分10
8秒前
王五完成签到,获得积分10
8秒前
changjiaren完成签到,获得积分10
8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
Nine new races of Peronospora manshurica found on soybeans in the Midwest 1000
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 600
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Eudora Welty and Modern Media 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 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7772904
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9315072
关于积分的说明 20342808
捐赠科研通 7358491
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3317064
关于科研通互助平台的介绍 2465596
邀请新用户注册赠送积分活动 2332165