Optimizing energy storage density of the multi–layer composite of poly(vinylidene fluoride) and nano–Ni plated CaCu3Ti4O12 with an ultralow filling content

材料科学 电介质 复合材料 复合数 极化(电化学) 氟化物 高-κ电介质 储能 介电损耗 纳米颗粒 聚合物 纳米技术 光电子学 无机化学 功率(物理) 化学 物理 物理化学 量子力学
作者
Liang Gao,Yuting Zhang,Qianqian Xiao,Zhengwu Gao,Xuan Wang
出处
期刊:Composites Science and Technology [Elsevier BV]
卷期号:245: 110353-110353 被引量:8
标识
DOI:10.1016/j.compscitech.2023.110353
摘要

Surface modification of nanoceramics with high dielectric constant can increase dielectric constant of polymer composites voiding excessive dielectric loss, however, low discharged energy density (Ud) of composites at a low loading limits potential applications in high–energy–storage devices under low electric field. Herein, Ni–plated CaCu3Ti4O12 nanoparticle (CCTO@Ni) is used to improve the electric properties of the poly(vinylidene fluoride) monolayer composites (C/PVDF), and an ultralow loading of 0.5 vol% promotes the largest Ud of 2.53 J/cm3 at 230 MV/m, resulting from MWS interface polarization and Coulomb barrier effect included by CCTO@Ni fillers, which is used to further prepare three kinds of multi–layer structured C/PVDF composites by solution casting layer by layer. Comprehensive testing shows that the PVDF–C/PVDF–PVDF–C/PVDF–PVDF five–layer film (P–C–P–C–P) enhances the dielectric constant and breakdown strength to contribute the maximal Ud of 6.65 J/cm3 at 297.8 MV/m, which is 118% larger than that of pure PVDF. Above excellent characteristics are attributed to the interface polarization of the middle C/PVDF layer and the alleviating and blocking effect of the middle and outer PVDF layers, which are clarified in depth by the finite element simulation and enhanced breakdown model.

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
2秒前
genau000完成签到 ,获得积分10
2秒前
椰子完成签到 ,获得积分10
2秒前
Phhhhhh完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
4秒前
6秒前
开朗的钻石完成签到,获得积分10
6秒前
EricXu完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
幽默枫完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
心晴完成签到,获得积分10
8秒前
科研通AI6.2应助丰富冰绿采纳,获得10
8秒前
珍有道理完成签到 ,获得积分10
9秒前
科研雪瑞发布了新的文献求助10
10秒前
liu发布了新的文献求助10
10秒前
Phhhhhh关注了科研通微信公众号
10秒前
白云完成签到,获得积分10
10秒前
Yummy发布了新的文献求助10
10秒前
爆米花应助小马采纳,获得10
11秒前
11秒前
13秒前
13秒前
13秒前
山野发布了新的文献求助10
14秒前
予荷完成签到 ,获得积分10
15秒前
张辰熙完成签到 ,获得积分10
16秒前
慕青应助琼12采纳,获得10
17秒前
小编一枚发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
20秒前
20秒前
noahyue完成签到,获得积分20
20秒前
973382868发布了新的文献求助10
22秒前
开心完成签到,获得积分10
22秒前
123wwb发布了新的文献求助10
23秒前
满意血茗完成签到,获得积分10
24秒前
小马发布了新的文献求助10
25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
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 2500
Evidence Summary. Injection (subcutaneous):op- timal administration 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
Curating Socialism: A Handbook of International Art Exhibitions 1947-1989 530
Soil mites of the family Rhagidiidae (Actinedida: Eupodoidea). Morphology, Systematics, Ecology 520
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7468745
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9063663
关于积分的说明 19323299
捐赠科研通 7089078
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3245111
关于科研通互助平台的介绍 2413819
邀请新用户注册赠送积分活动 2230191