Ultra-low dielectric loss and high thermal stability achieved by hierarchical microcapacitor structure in nanocomposites via surface topological modulation

材料科学 电介质 纳米复合材料 介电损耗 电容器 复合材料 热稳定性 聚合物纳米复合材料 纳米棒 光电子学 纳米技术 电压 化学工程 电气工程 工程类
作者
Xinyao Ni,Xinhua Wang,Jingyu Lin,Xiaoyun Liu,Zhongkai Cui,Peiyuan Zuo,Qixin Zhuang
出处
期刊:Materials Today Energy [Elsevier]
卷期号:31: 101221-101221 被引量:5
标识
DOI:10.1016/j.mtener.2022.101221
摘要

The urgent need for miniaturized high-reliable electronic devices requires polymer film capacitors with stable dielectric properties under extreme environments. The traditional surface coating structure can barely boost the performance of energy storage dielectric materials, which are confronted with a high dielectric loss and low breakdown strength. Herein, reduced polyaniline (R-PANI) grows in the form of vertically oriented nanorods on the surface of porous carbon embedded with ultrafine BaTiO3, resulting in a hierarchical microcapacitor structure. The surface topology modulation of R-PANI dramatically increases the aspect ratio of the nanoparticles perpendicular to the external electric field, thus suppressing the leakage current and restraining the subsequent dielectric loss of the nanocomposite. The nanocomposite filled with 8 wt% [email protected]@R-PANI exhibits a breakdown strength of 316.50 MV/m, a high dielectric constant of 66.8, and an ultra-low dielectric loss of 0.00663 at 1 kHz. Under a moderate electric field of 150 MV/m, the energy density increases to 2.75 J/cm3 and the charge-discharge efficiency (η) reaches 80.09%. In addition, the nanocomposite exhibits an excellent dielectric-thermal stability in the range of 30–150 °C, making it a potential candidate for high-temperature dielectric materials.
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
刚刚
yan完成签到,获得积分20
刚刚
刚刚
小鹿斑比完成签到 ,获得积分10
1秒前
洛洛完成签到 ,获得积分10
1秒前
浮华乱世完成签到 ,获得积分10
1秒前
otaro完成签到,获得积分10
1秒前
万能图书馆应助zsqqqqq采纳,获得10
1秒前
领导范儿应助zhonghbush采纳,获得10
2秒前
reck发布了新的文献求助10
2秒前
舒服的鱼完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
WLL完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
罗mian发布了新的文献求助10
2秒前
轻松的雨旋完成签到,获得积分10
3秒前
星辰大海应助小宇采纳,获得10
3秒前
啦啦啦发布了新的文献求助10
4秒前
zxk完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
5秒前
xjx完成签到 ,获得积分10
5秒前
酷炫大树发布了新的文献求助10
6秒前
orixero应助凶狠的盼柳采纳,获得10
6秒前
阿翼完成签到 ,获得积分10
6秒前
妮露的修狗完成签到,获得积分10
6秒前
乐园完成签到,获得积分10
6秒前
开朗满天完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
成就缘分发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
8秒前
8秒前
li发布了新的文献求助10
8秒前
胡枝子发布了新的文献求助30
9秒前
季悦完成签到,获得积分10
9秒前
BaiX完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
顾矜应助ttssooe采纳,获得10
9秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Social media impact on athlete mental health: #RealityCheck 1020
Ensartinib (Ensacove) for Non-Small Cell Lung Cancer 1000
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 1000
Bacterial collagenases and their clinical applications 800
El viaje de una vida: Memorias de María Lecea 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3527304
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3107454
关于积分的说明 9285518
捐赠科研通 2805269
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1539827
邀请新用户注册赠送积分活动 716708
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 709672