編號：CYYJ04009
篇名：含有氮化硼勢壘層的三明治結構聚合物基復合介質儲能特性研究
作者：馮宇 程偉曄 岳東 張文超 遲慶國
關鍵詞： 電介質薄膜 聚醚酰亞胺 氮化硼 介電性能 儲能密度
機構： 工程電介質及其應用教育部重點實驗室（哈爾濱理工大學）
摘要： 聚合物基高溫儲能介質因其較高的功率密度及優(yōu)異的充放電效率被廣泛應用在電氣和電子等領域。該文選用不同粒徑的氮化硼納米片(BNNSs)作為填料,摻雜到聚醚酰亞胺(PEI)中構建勢壘層,添加在純PEI兩側制備擁有三明治結構的復合薄膜,探究粒徑大小在不同溫度/填充體積分數下對復合薄膜的介電性能及儲能性能的影響。研究發(fā)現,構建BNNSs勢壘層的三明治結構復合薄膜顯著抑制了介質的高溫電導,提高了充放電效率,且較小粒徑BNNSs填充勢壘層能更有效地提高擊穿場強和儲能密度,其中摻雜200 nm粒徑BNNSs體積分數為5%的復合薄膜在常溫下的儲能密度可達5.65J/cm3,充放電效率高達96%,即使在150℃下,儲能密度和充放電效率也可分別達到2.52 J/cm3和95%。通過隨機擊穿模型闡明了粒徑大小及三明治勢壘層結構對擊穿性能的提升機制。該文提出的含有勢壘層的三明治復合結構為高溫下復合薄膜儲能特性優(yōu)化提供了新的策略。
