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 量子力学 物理
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:215
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
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
刚刚
1秒前
CodeCraft应助俊逸的香萱采纳,获得10
2秒前
所所应助火星上的澜采纳,获得10
2秒前
3秒前
3秒前
3秒前
5秒前
TJY发布了新的文献求助10
5秒前
善学以致用应助SUN采纳,获得10
5秒前
5秒前
5秒前
英俊水池发布了新的文献求助10
6秒前
科研通AI5应助qq采纳,获得10
6秒前
w王w完成签到,获得积分10
6秒前
火火关注了科研通微信公众号
6秒前
deng发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
梦回与她发布了新的文献求助30
8秒前
8秒前
9秒前
wangmeiqiong发布了新的文献求助30
10秒前
阳光的霸发布了新的文献求助10
11秒前
moon完成签到,获得积分10
11秒前
朴素的君浩完成签到,获得积分10
11秒前
13秒前
狂野从雪完成签到,获得积分10
13秒前
张家源发布了新的文献求助10
14秒前
健忘症发布了新的文献求助10
16秒前
Leif完成签到,获得积分0
18秒前
19秒前
20秒前
狂野从雪发布了新的文献求助10
21秒前
未来无限完成签到,获得积分10
21秒前
alwry完成签到,获得积分10
22秒前
bodhi完成签到,获得积分10
22秒前
mmyhn发布了新的文献求助10
23秒前
24秒前
24秒前
义气绿柳发布了新的文献求助10
24秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind 1000
Technical Brochure TB 814: LPIT applications in HV gas insulated switchgear 1000
Immigrant Incorporation in East Asian Democracies 600
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
不知道标题是什么 500
A Preliminary Study on Correlation Between Independent Components of Facial Thermal Images and Subjective Assessment of Chronic Stress 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 3966626
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3512116
关于积分的说明 11161791
捐赠科研通 3246949
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1793633
邀请新用户注册赠送积分活动 874509
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 804420