Fluorinated aromatic polyimide with large bandgap exhibiting superior capacitive performance at elevated temperatures

聚酰亚胺 电介质 材料科学 玻璃化转变 聚合物 三氟甲基 分子间力 取代基 光电子学 带隙 密度泛函理论 介电强度 工作(物理) 化学工程 复合材料 热力学 有机化学 分子 计算化学 化学 工程类 烷基 图层(电子) 物理
作者
Shiyu Qin,Jinhui Song,Hongmei Qin,Yuheng Fu,Man Liu,Siyu Yu,Ling Zhou,Chuanxi Xiong,Shan Wang
出处
期刊:Journal of energy storage [Elsevier BV]
卷期号:87: 111458-111458 被引量:9
标识
DOI:10.1016/j.est.2024.111458
摘要

High-temperature energy storage performance of traditional polymer dielectrics is insufficient due to the mutual constraints of glass transition temperature (Tg) and bandgap (Eg), making them challenging to meet the demands of harsh environmental applications. In this work, in conjunction with density functional calculations (DFT), we employed the trifluoromethyl (CF3) substituent strategy to develop a heat-resistant aromatic polyimide dielectric (6FDA/TFMB) with a high Tg of 329 °C of and a large Eg of 3.6 eV. The introduction of the CF3 group, reducing molecular conjugation and increasing intermolecular spacing, renders the solution-cast 6FDA/TFMB film colorless and transparent. It exhibits remarkable Weibull breakdown strength (Eb) values of 578 MV m−1 and 452 MV m−1 at 150 °C and 200 °C, respectively. Moreover, 6FDA/TFMB achieves an energy density (Ue) of 3.21 J/cm3 with an efficiency (η) of 84 % at 150 °C and a Ue of 2.42 J/cm3 with an η of 82 % at 200 °C, which outperforms most existing heat-resistant polymer dielectrics. Additionally, 6FDA/TFMB demonstrates excellent fatigue resistance and self-healing ability. This study provides a promising and cost-effective approach for developing high-performance flexible dielectrics capable of withstanding extreme thermal and electric field conditions.
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
cc发布了新的文献求助10
1秒前
起床做核酸完成签到,获得积分10
2秒前
Handsome发布了新的文献求助10
2秒前
niu完成签到,获得积分20
8秒前
香蕉觅云应助halogen采纳,获得10
8秒前
8秒前
8秒前
Kikua发布了新的文献求助10
8秒前
陶征应助Handsome采纳,获得10
8秒前
916应助海藻糖采纳,获得10
9秒前
SYLH应助海藻糖采纳,获得30
9秒前
9秒前
再也不拖发布了新的文献求助10
13秒前
orixero应助泡泡糖采纳,获得10
13秒前
两句话完成签到 ,获得积分10
13秒前
14秒前
Jeffery426发布了新的文献求助10
14秒前
大个应助cc采纳,获得10
15秒前
15秒前
玛卡巴卡完成签到 ,获得积分10
16秒前
16秒前
传奇3应助高高采纳,获得10
17秒前
某博完成签到 ,获得积分10
18秒前
zoe发布了新的文献求助10
19秒前
weist完成签到,获得积分10
19秒前
ZZ发布了新的文献求助10
20秒前
21秒前
21秒前
22秒前
halogen完成签到,获得积分10
22秒前
请和我吃饭完成签到,获得积分10
24秒前
anyilin完成签到,获得积分10
24秒前
脑洞疼应助傻子采纳,获得10
24秒前
halogen发布了新的文献求助10
25秒前
25秒前
pcr163应助心灵美砖头采纳,获得50
25秒前
26秒前
27秒前
27秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
27秒前
高分求助中
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 1000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
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 310
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 3979693
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3523666
关于积分的说明 11218291
捐赠科研通 3261174
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1800485
邀请新用户注册赠送积分活动 879103
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 807167