High‐Temperature High‐Energy‐Density Dielectric Polymer Nanocomposites Utilizing Inorganic Core–Shell Nanostructured Nanofillers

材料科学 复合材料 电介质 聚醚酰亚胺 纳米复合材料 复合数 电场 聚合物纳米复合材料 纳米颗粒 聚合物 纳米技术 光电子学 物理 量子力学
作者
Lulu Ren,He Li,Zongliang Xie,Ding Ai,Yao Zhou,Yang Liu,Siyu Zhang,Lijun Yang,Xuetong Zhao,Zongren Peng,Ruijin Liao,Qing Wang
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:11 (28) 被引量:250
标识
DOI:10.1002/aenm.202101297
摘要

Abstract High‐energy‐density polymer dielectrics capable of high temperature operation are highly demanded in advanced electronics and power systems. Here, the polyetherimide (PEI) composites filled with the core–shell structured nanoparticles composed of ZrO 2 core and Al 2 O 3 shell are described. The establishment of a gradient of the dielectric constants from ZrO 2 core and Al 2 O 3 shell to PEI matrix gives rise to much less distortion of the electric field around the nanoparticles, and consequently, high breakdown strength at varied temperatures. The wide bandgap Al 2 O 3 shell creates deep traps in the composites and thus yields an order of magnitude lower leakage of current density of the composites with respect to those with pristine ZrO 2 at high temperatures. Accordingly, the composite delivers a discharged energy density of 5.19 J cm −3 and 150 ° C, which outperforms the current free‐standing high‐temperature dielectric polymer and polymer composite films measured at 10 Hz. Moreover, the core–shell structured composites endow great thermal stability, charge–discharge efficiency, and the improved energy density with increasing temperature from 25 to 150 ° C. The finite element simulations and numerical calculations are performed to reveal the mechanistic impacts of the core–shell structure on the electric field distribution and electrical conduction of the composites.
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
1秒前
1秒前
xx完成签到,获得积分10
1秒前
1526918042发布了新的文献求助10
1秒前
代秋发布了新的文献求助10
1秒前
Zoeee完成签到,获得积分10
2秒前
CVI完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
赘婿应助Tamer采纳,获得10
4秒前
大模型应助qingli采纳,获得10
5秒前
awwww发布了新的文献求助10
6秒前
我是老大应助Zoeee采纳,获得10
6秒前
CodeCraft应助南北采纳,获得10
6秒前
量子星尘发布了新的文献求助30
6秒前
7秒前
靛蓝喹啉完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
9秒前
humorr完成签到,获得积分10
9秒前
leena发布了新的文献求助10
10秒前
无名完成签到,获得积分0
10秒前
10秒前
研友_VZG7GZ应助酷酷的水杯采纳,获得10
11秒前
hhy完成签到,获得积分10
11秒前
立刻睡大觉完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
12秒前
12秒前
楊子完成签到,获得积分10
13秒前
卢卉双完成签到,获得积分20
13秒前
14秒前
英姑应助tamako采纳,获得10
14秒前
15秒前
Yuanyuan发布了新的文献求助30
15秒前
16秒前
是莉莉娅发布了新的文献求助10
16秒前
逍遥游发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
石头发布了新的文献求助10
18秒前
754完成签到,获得积分10
18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
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
从k到英国情人 1500
Ägyptische Geschichte der 21.–30. Dynastie 1100
„Semitische Wissenschaften“? 1100
Russian Foreign Policy: Change and Continuity 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5729235
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5317147
关于积分的说明 15316199
捐赠科研通 4876228
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2619311
邀请新用户注册赠送积分活动 1568858
关于科研通互助平台的介绍 1525365