Enhanced Energy Storage Density of Ferroelectric Polymer-Based Composite Dielectrics via Introducing Surface-Charged Kaolin Nanosheets

电介质 材料科学 复合数 电容器 储能 超级电容器 复合材料 聚合物 光电子学 电容 电压 电极 电气工程 功率(物理) 化学 物理化学 工程类 物理 量子力学
作者
Xin Wei,Shuyang Zhou,Xiangda Wang,Yunru Zhou,Lei Yin,Hang Zhao
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry C [American Chemical Society]
卷期号:127 (46): 22489-22499 被引量:6
标识
DOI:10.1021/acs.jpcc.3c05620
摘要

A dielectric capacitor is one widely utilized basic component in current electronic and electrical systems due to its ultrahigh power density. However, the low inherent energy density of a dielectric capacitor greatly restricts its practical application range in energy storage devices. Being different from the traditional nanofillers, the electrically charged nanofillers can regulate the migration of free charges in dielectrics. Herein, a typically low-cost surface-charged kaolin nanosheet (KLNS) incorporating a poly(vinylidene fluoride) (PVDF)-based composite dielectric is proposed. The KLNS was exfoliated from the bulk kaolin, a kind of natural multilayered mineral which has abundant reserves in the earth. The experimental results exhibited that the addition of KLNS effectively enhanced the breakdown strength of the composite dielectrics because the surface electronegativity of KLNS can tune the kinetic energy of free charges via the electrostatic effect. Consequently, an excellent maximum discharge energy density of 18.2 J/cm3 at a significantly elevated electric field of 530.9 MV/m was obtained from the composite incorporated with as little as 0.2 wt % KLNS, which are 766.7% and 118.2% greater than those of the pristine PVDF matrix (2.1 J/cm3 and 243.3 MV/m), respectively. This research provides a feasible route for the preparation of next-generation composite dielectrics with low cost, ease of processing, and high energy density.
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
动听衬衫完成签到 ,获得积分10
刚刚
Iris完成签到,获得积分10
1秒前
boluo77完成签到 ,获得积分10
2秒前
smh完成签到 ,获得积分10
2秒前
Lu完成签到,获得积分10
3秒前
江小霜发布了新的文献求助10
4秒前
初见完成签到 ,获得积分10
4秒前
chengjiali完成签到,获得积分10
5秒前
寒冷的断秋完成签到,获得积分10
5秒前
不系舟完成签到,获得积分10
5秒前
贤惠的人龙完成签到,获得积分10
5秒前
爱听歌依波完成签到,获得积分10
5秒前
尹宏林完成签到,获得积分10
8秒前
Samuel完成签到,获得积分0
9秒前
活泼的大船完成签到,获得积分10
9秒前
film完成签到 ,获得积分10
10秒前
无辜的若枫完成签到 ,获得积分10
10秒前
猜不猜不完成签到 ,获得积分10
10秒前
燕燕完成签到,获得积分10
11秒前
平息完成签到 ,获得积分10
11秒前
舟舟完成签到 ,获得积分10
12秒前
哈哈哈完成签到,获得积分10
14秒前
再生极强的-涡虫完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
激动的寒松完成签到 ,获得积分10
15秒前
科研通AI6.4应助1213采纳,获得10
15秒前
Zhang完成签到,获得积分10
16秒前
呵呵呵完成签到,获得积分0
17秒前
18秒前
新人完成签到,获得积分10
19秒前
dqiuyun完成签到 ,获得积分10
19秒前
可耐的天菱完成签到,获得积分10
19秒前
zcs完成签到,获得积分10
21秒前
11号迪西馅饼完成签到,获得积分10
21秒前
栋仔完成签到,获得积分10
21秒前
fqw发布了新的文献求助30
21秒前
QAQSS完成签到 ,获得积分10
22秒前
22秒前
科研通AI6.2应助江小霜采纳,获得10
23秒前
东方元语完成签到,获得积分0
24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
The anomeric effect 1000
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Navigating Normative Orders: Interdisciplinary Perspectives 750
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7732573
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9283390
关于积分的说明 20157107
捐赠科研通 7310112
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3304154
关于科研通互助平台的介绍 2457018
邀请新用户注册赠送积分活动 2313269