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 物理化学 量子力学 工程类
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
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
明理小霸王完成签到,获得积分10
刚刚
Yeong完成签到,获得积分10
1秒前
寻舟者完成签到,获得积分10
1秒前
霸气曼彤发布了新的文献求助10
1秒前
现代风格完成签到,获得积分10
2秒前
魏白晴完成签到,获得积分10
2秒前
愉快寒香完成签到,获得积分10
3秒前
xiaodong完成签到,获得积分10
3秒前
xu发布了新的文献求助10
4秒前
研友_QQC完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
LIXI完成签到,获得积分10
5秒前
快乐的忆山完成签到,获得积分10
5秒前
愉快寒香发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
sjyu1985完成签到,获得积分10
7秒前
天才幸运鱼完成签到,获得积分10
7秒前
郝老头完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
yexing完成签到,获得积分10
9秒前
原野完成签到,获得积分10
10秒前
赖建琛完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
11秒前
11秒前
你好完成签到,获得积分10
12秒前
sallyshe完成签到,获得积分10
12秒前
安静的乐松完成签到,获得积分10
12秒前
zhang完成签到,获得积分10
12秒前
有我ID随机吗完成签到,获得积分10
12秒前
皓月当空完成签到,获得积分10
12秒前
高贵觅山完成签到,获得积分10
13秒前
Erizer完成签到,获得积分10
13秒前
双楠应助怡然云朵采纳,获得10
13秒前
司徒涟妖完成签到,获得积分10
13秒前
Yola完成签到,获得积分10
14秒前
情怀应助亮仔采纳,获得10
14秒前
英俊的铭应助普外科老白采纳,获得10
14秒前
ohno耶耶耶完成签到,获得积分10
14秒前
高分求助中
The Mother of All Tableaux Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 2400
Ophthalmic Equipment Market by Devices(surgical: vitreorentinal,IOLs,OVDs,contact lens,RGP lens,backflush,diagnostic&monitoring:OCT,actorefractor,keratometer,tonometer,ophthalmoscpe,OVD), End User,Buying Criteria-Global Forecast to2029 2000
Optimal Transport: A Comprehensive Introduction to Modeling, Analysis, Simulation, Applications 800
Official Methods of Analysis of AOAC INTERNATIONAL 600
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 588
Residual Stress Measurement by X-Ray Diffraction, 2003 Edition HS-784/2003 588
T/CIET 1202-2025 可吸收再生氧化纤维素止血材料 500
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 3950021
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3495367
关于积分的说明 11076612
捐赠科研通 3225910
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1783346
邀请新用户注册赠送积分活动 867609
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 800855