Dilute Nanocomposites: Tuning Polymer Chain Local Nanostructures to Enhance Dielectric Responses

材料科学 纳米复合材料 电介质 聚合物 介电强度 聚合物纳米复合材料 高-κ电介质 偶极子 介电损耗 纳米技术 光电子学 复合材料 化学 有机化学
作者
Guanchun Rui,J. Bernholc,Shihai Zhang,Qiming Zhang
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:36 (52): e2311739-e2311739 被引量:40
标识
DOI:10.1002/adma.202311739
摘要

Abstract Dielectric polymers possessing high energy and low losses are of great interest for electronic and electric devices and systems. Nanocomposites in which high dielectric constant (high‐ K ) nanofillers at high loading (>10 vol%) are admixed with polymer matrix have been investigated for decades, aiming at enhancing the dielectric performance, but with limited success. In 2017, it is discovered that reducing nanofiller loading to less than 0.5 vol% in polymer matrix can lead to marked enhancement in dielectric performance. Here, we reviewed the discoveries and advances of this unconventional approach to enhance dielectric performance of polymers. Experimental studies uncover that nanofillers lead to interfaces changes over distances larger than 100 nm. Experimental and modeling results show that introducing free volume in polymers reduces the constraints of glass matrix on dipoles in polymers, leading to enhanced K without affecting breakdown. Moreover, low‐ K nanofillers at low‐volume loading serve as deep traps for charges, lowering conduction losses and increasing breakdown strength. The dilute nanocomposites provide new avenues for designing dielectric polymers with high K , minimal losses, and robust breakdown fields, thus achieving high energy and power density and low loss for operation over a broad temperature regime.
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
yangyangYoung完成签到,获得积分10
1秒前
搜集达人应助刘欣悦采纳,获得10
1秒前
不对也没错完成签到,获得积分0
2秒前
2秒前
洋子完成签到 ,获得积分10
2秒前
misamo完成签到,获得积分10
2秒前
CipherSage应助栗子采纳,获得10
2秒前
superspace完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
3秒前
Larluli完成签到,获得积分20
3秒前
innocence发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
怕黑鑫发布了新的文献求助10
3秒前
JET_Li完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
Lee完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
张张zhang发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
小马甲应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
Orange应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
sagitar应助冷傲板栗采纳,获得40
5秒前
bkagyin应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
tuyibo完成签到,获得积分10
5秒前
justin完成签到,获得积分10
5秒前
Akim应助太阳天采纳,获得10
6秒前
zhu发布了新的文献求助10
6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
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6519553
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8312302
关于积分的说明 17774749
捐赠科研通 5621515
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2926717
邀请新用户注册赠送积分活动 1903552
关于科研通互助平台的介绍 1764206