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
慢无墓地完成签到 ,获得积分10
1秒前
huihui完成签到,获得积分20
2秒前
2秒前
何my完成签到 ,获得积分10
2秒前
wangh完成签到 ,获得积分10
2秒前
博一博Xing_完成签到,获得积分10
3秒前
干净芹菜发布了新的文献求助10
3秒前
麦穗大旋风完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
6秒前
传奇3应助活力的乐巧采纳,获得10
8秒前
Annlucy完成签到 ,获得积分10
9秒前
无奈可仁完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
SL完成签到,获得积分10
11秒前
科研通AI6.2应助woy031222采纳,获得100
11秒前
Akim应助没耐心坏小猫采纳,获得30
11秒前
13秒前
孟祥合完成签到,获得积分10
13秒前
盐咸小狗发布了新的文献求助10
14秒前
peanut完成签到,获得积分10
15秒前
Lucas应助干净芹菜采纳,获得10
16秒前
17秒前
梵樱完成签到,获得积分10
18秒前
土豆完成签到,获得积分20
19秒前
秋天的雪完成签到,获得积分10
19秒前
土豆发布了新的文献求助10
22秒前
24秒前
LioraLi完成签到,获得积分10
25秒前
安静的幻儿完成签到,获得积分10
26秒前
金石为开发布了新的文献求助10
27秒前
QS完成签到,获得积分10
27秒前
今后应助william采纳,获得30
28秒前
kimchiyak发布了新的文献求助150
28秒前
悲凉的元菱完成签到,获得积分10
29秒前
木槿完成签到,获得积分10
29秒前
ZES关闭了ZES文献求助
30秒前
31秒前
MQ发布了新的文献求助10
32秒前
33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
晶种分解过程与铝酸钠溶液混合强度关系的探讨 8888
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
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 6430078
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8246219
关于积分的说明 17536117
捐赠科研通 5486331
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2895775
邀请新用户注册赠送积分活动 1872180
关于科研通互助平台的介绍 1711698