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
cdercder应助xmh采纳,获得50
刚刚
1秒前
2秒前
Charlie完成签到,获得积分10
2秒前
4秒前
李健的小迷弟应助小冰人采纳,获得10
5秒前
7秒前
打打应助墨客采纳,获得10
7秒前
云渺发布了新的文献求助10
8秒前
FashionBoy应助Stina蓉采纳,获得10
9秒前
gao完成签到,获得积分10
9秒前
追寻紫安发布了新的文献求助10
10秒前
天流发布了新的文献求助10
10秒前
第七天堂完成签到,获得积分10
11秒前
李健应助炸薯条采纳,获得10
11秒前
天天下雨完成签到 ,获得积分10
11秒前
12秒前
12秒前
sheryl发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
Owen应助我想放假采纳,获得10
13秒前
桐桐应助中国大陆采纳,获得10
13秒前
13秒前
栀子发布了新的文献求助10
14秒前
追寻的怜容完成签到,获得积分10
14秒前
17秒前
17秒前
77完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
21秒前
21秒前
22秒前
22秒前
阿蒋发布了新的文献求助10
23秒前
靓丽醉蝶完成签到,获得积分20
23秒前
24秒前
彭于晏应助wannnnn采纳,获得10
24秒前
Stina蓉发布了新的文献求助10
25秒前
25秒前
weerfi完成签到,获得积分10
26秒前
高分求助中
Adhesion Science: Principles & Practice 1234
Signals, Systems, and Signal Processing 610
The Resilient Mindset 400
Impact of Storage Orientation and Duration on Prefilled Syringe Performance: Break-Loose and Glide Forces, and Injection Time Across Multiple Time Points 360
Programming for Chemical Engineers Using C, C++, and MATLAB 300
Upland Kenya wild flowers and ferns: a flora of the flowers, ferns, grasses, and sedges of highland Kenya 300
Disturbing the Quiet Life? Competition and CEO Incentives 300
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 6652133
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8406136
关于积分的说明 17974511
捐赠科研通 5847387
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2971625
邀请新用户注册赠送积分活动 1947063
关于科研通互助平台的介绍 1867509