Negatively Charged Nanosheets Significantly Enhance the Energy‐Storage Capability of Polymer‐Based Nanocomposites

材料科学 纳米复合材料 电容器 电介质 聚合物 聚合物纳米复合材料 介电强度 电场 储能 复合材料 光电子学 电压 电气工程 功率(物理) 工程类 物理 量子力学
作者
Zhiwei Bao,Chuangming Hou,Zhonghui Shen,Haoyang Sun,Genqiang Zhang,Zhen Luo,Zhizhan Dai,Chengming Wang,Xiaowei Chen,Liangbin Li,Yuewei Yin,Yang Shen,Xiaoguang Li
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:32 (25) 被引量:190
标识
DOI:10.1002/adma.201907227
摘要

Abstract Polymer‐based dielectric materials play a key role in advanced electronic devices and electric power systems. Although extensive research has been devoted to improve their energy‐storage performances, it is a great challenge to increase the breakdown strength of polymer nanocomposites in terms of achieving high energy density and good reliability under high voltages. Here, a general strategy is proposed to significantly improve their breakdown strength and energy storage by adding negatively charged Ca 2 Nb 3 O 10 nanosheets. A dramatically enhanced breakdown strength (792 MV m −1 ) and the highest energy density (36.2 J cm −3 ) among all flexible polymer‐based dielectrics are observed in poly(vinylidene fluoride)‐based nanocomposite capacitors. The strategy generalizability is verified by the similar substantial enhancements of breakdown strength and energy density in polystyrene‐based nanocomposites. Phase‐field simulations demonstrate that the further enhanced breakdown strength is ascribed to the local electric field, produced by the negatively charged Ca 2 Nb 3 O 10 nanosheets sandwiched with the positively charged polyethyleneimine, which suppresses the secondary impact‐ionized electrons and blocks the breakdown path in nanocomposites. The results demonstrate a new horizon of high‐energy‐density flexible capacitors.
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
纯真若云发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
2秒前
3秒前
mmyyff发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
8秒前
9秒前
molihuakai应助张二十八采纳,获得10
9秒前
无极微光应助小宋采纳,获得20
10秒前
柯达鸭发布了新的文献求助10
10秒前
所所应助cherrymoon3采纳,获得10
11秒前
万安发布了新的文献求助10
13秒前
15秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
15秒前
15秒前
香蕉觅云应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
李爱国应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
16秒前
16秒前
16秒前
16秒前
molihuakai应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
田様应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得20
16秒前
16秒前
OK应助酷雅的小跟班采纳,获得50
20秒前
斯文的访烟完成签到,获得积分10
21秒前
岳子昂完成签到,获得积分10
25秒前
26秒前
Jasper应助饱满采纳,获得10
28秒前
2929完成签到 ,获得积分10
29秒前
29秒前
杨杨170发布了新的文献求助10
29秒前
sunshine发布了新的文献求助10
31秒前
高分求助中
GL 2 A method for assessing the in-place cleanability of food processing equipment, Fourth Edition, December 2023 3000
Annie Ernaux: De la perte au corps glorieux 600
Writing Systems 500
Understanding Modeling and Simulation of Polymerization Reactions 400
Invited Discussant 63O and 64O 400
A revision of Limenitis helmanni and its related species (Nymphalidae) from Central and South China 400
Direct and Iterative Linear System Solvers 400
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 6822540
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8535503
关于积分的说明 18168099
捐赠科研通 6157342
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3033835
关于科研通互助平台的介绍 2013907
邀请新用户注册赠送积分活动 2010881