安徽省能源局：中科大在高储能电介质电容器研究中取得重要进展
发布日期：2020-06-02
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近日，中国科学技术大学李晓光团队联合清华大学沈洋教授课题组在高储能密度柔性电容器领域取得重要进展。电介质电容器由于其超快的充放电速率和超高的功率密度，成为智能电网调频、电磁炮等高能武器系统的核心器件，并在新能源电动汽车、可穿戴电子等领域具有广阔应用前景。其中，成本低、易加工、耐高电压的柔性聚合物是最有潜力的电容器电介质材料之一，但其低介电常数导致的低储能密度限制了当今电子工业对器件小型化和高性能化的要求。针对这一难题，人们提出将高介电常数的无机填料加入到聚合物基体中，用于制备高储能密度复合材料，但通常高体积分数的无机材料的加入会降低复合材料击穿电场强度，对使用安全和寿命造成影响。因此，在介电常数提高的同时进一步提升材料击穿场强，是获得高储能密度复合材料亟需解决的难点。针对上述挑战， 该团队提出了一种普适的可行策略，即利用带负电无机填料的局域反向电场抑制二次碰撞电子的产生，从而阻碍击穿相的形成发展，进而提升复合材料击穿场强和储能密度。该方法可推广至不同的柔性聚合物电介质材料，为今后高储能电容器的设计提供了一种可行的方案。该成果在线发表在《vns9848威尼斯城》（Adv.Mater.）杂志上。
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