Ultrahigh-energy-density dielectric materials from ferroelectric polymer/glucose all-organic composites with a cross-linking network of hydrogen bonds

材料科学 电介质 聚合物 复合材料 铁电性 结晶度 光电子学
作者
Rui Wang,Huasong Xu,Sang Cheng,Jiajie Liang,Bin Gou,Jiangang Zhou,Jing Fu,Congzhen Xie,Jinliang He,Qi Li
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier BV]
卷期号:49: 339-347 被引量:81
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2022.04.028
摘要

Polymer dielectrics have been widely used for capacitive energy storage. However, the volumetric energy density of polymer dielectrics is generally low, which falls short of the need for high-power and compact-size electronic devices and electrical systems. Here, a scalable all-organic composite based on a ferroelectric polymer incorporated with an abundant, cost-effective organic molecule, i.e., glucose is reported, exhibiting record dischargeable energy density (37.7 J/cm3) that outperforms the state-of-the-art dielectric polymer composites. The glucose molecules rich in hydroxyl groups are found to facilitate the formation of a physically cross-linking network of hydrogen bonds within the polymer matrix, which is responsible for the remarkable performance improvement. Both simulation and experimental results show that the hydrogen bonds serve as the trapping sites of charge carriers and suppress conduction loss. The hydrogen bond network is also found to account for the increased crystallinity, reduced crystallite size, and stabilized γ phase in the polymer, which leads to enhanced electric displacement and reduced hysteresis loss. In combining the advantages of extraordinary energy storage performance, abundant raw materials, ease of preparation, this approach is viable for large-scale production of polymer-based high-energy-density dielectric materials.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
甜菜完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
ljjxd完成签到,获得积分10
1秒前
冰勾板勾发布了新的文献求助10
2秒前
大模型应助优雅的纸鹤采纳,获得10
2秒前
九霄发布了新的文献求助10
3秒前
着急的日记本应助Arrebol采纳,获得10
3秒前
llllly完成签到,获得积分10
3秒前
落寞凌波应助zxling采纳,获得30
5秒前
5秒前
有魅力小刺猬完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
普鲁卡因完成签到,获得积分10
5秒前
7秒前
7秒前
8秒前
希望天下0贩的0应助星星采纳,获得10
9秒前
狮子完成签到,获得积分20
9秒前
10秒前
10秒前
爆米花应助粗心的胜采纳,获得10
11秒前
爱吃冻梨完成签到,获得积分20
12秒前
ZYY发布了新的文献求助20
12秒前
12秒前
zzzzz发布了新的文献求助10
12秒前
bkagyin应助忧虑的代容采纳,获得30
12秒前
所所应助shanage采纳,获得10
13秒前
就这发布了新的文献求助10
13秒前
佳丽发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
顾矜应助祥云采纳,获得10
14秒前
刘振岁完成签到,获得积分10
14秒前
爆米花应助allofme采纳,获得10
14秒前
歪歪象发布了新的文献求助10
15秒前
zho关闭了zho文献求助
16秒前
凉凉应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
田様应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
D5发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
smottom应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 3000
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
徐淮辽南地区新元古代叠层石及生物地层 2000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 400
北师大毕业论文 基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 390
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 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 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4023566
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3563544
关于积分的说明 11343185
捐赠科研通 3294981
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1814896
邀请新用户注册赠送积分活动 889576
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 813019