The scalable and high performance polyimide dielectrics containing alicyclic structures for high-temperature capacitive energy storage

脂环化合物 材料科学 聚酰亚胺 电介质 复合材料 高分子化学 电容器 化学工程 光电子学 图层(电子) 电压 电气工程 工程类
作者
Shiqi Yu,Jinlong Zhou,Ao Xu,Junjie Lao,Hang Luo,Sheng Chen
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:469: 143803-143803 被引量:84
标识
DOI:10.1016/j.cej.2023.143803
摘要

Polyimide (PI) dielectrics have attracted much attention in the field of film capacitors because of outstanding high temperature resistance, well film-forming and mechanical properties. However, high conductive loss leads to low energy density and efficiency at elevated temperatures, which is caused by the conjugation effect of the benzene ring on the main chain of PI. In order to solve this problem, a semi-aromatic PI with alicyclic structure is designed and prepared. Compared with the all-aromatic PI (Kapton), the semi-aromatic PI exhibits much higher discharge energy density (Ud) and efficiency (η) at room temperature and high temperature. In particular, at the classical operating condition, i.e. 200 MV m−1 and 150 °C, the Ud (0.78 J cm−3) is nearly twice that of biaxially oriented polypropylene (BOPP) (0.4 J cm−3) and the η of 95% is achieved in the semi-aromatic PI. Based on the experimental data, the concept of charge transfer complex and simulation results, alicyclic structure in the main-chain of PI not only can avoid the formation of electron channels due to staggered stack of benzene rings, but also can increase the bandgap width, resulting in the increment of breakdown strength and the decrement of conductive loss. This work demonstrates that the semi-aromatic PI dielectrics containing alicyclic structure are ideal energy storage materials used in the extreme condition.
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
cff完成签到,获得积分10
1秒前
科研通AI6.1应助511采纳,获得10
2秒前
秋天发布了新的文献求助10
2秒前
坦率以莲发布了新的文献求助20
2秒前
蕉太狼发布了新的文献求助50
2秒前
欢喜初雪完成签到 ,获得积分10
3秒前
桐桐应助WONGWONG采纳,获得10
3秒前
111发布了新的文献求助10
3秒前
李雪宁发布了新的文献求助10
3秒前
天天快乐应助呆呆要努力采纳,获得10
3秒前
destiny完成签到,获得积分10
4秒前
清瑀完成签到 ,获得积分10
4秒前
动听的念烟完成签到,获得积分10
4秒前
cc完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
琦琦z发布了新的文献求助10
5秒前
自由逐风的小驴子完成签到,获得积分10
6秒前
捏你完成签到,获得积分10
8秒前
祖乐松完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
慕青应助依月采纳,获得10
9秒前
kkem完成签到,获得积分10
10秒前
CipherSage应助Soap采纳,获得10
10秒前
11秒前
11秒前
11秒前
顺利南珍发布了新的文献求助10
11秒前
JiaxinChen完成签到 ,获得积分10
13秒前
13秒前
14秒前
NexusExplorer应助Gaiyiming采纳,获得10
14秒前
15秒前
15秒前
艺涵完成签到,获得积分10
15秒前
奔赴远方完成签到 ,获得积分10
15秒前
511完成签到,获得积分10
15秒前
深情的访彤完成签到,获得积分20
16秒前
greenandblue完成签到,获得积分10
16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
The Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1500
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
Quality by Design - An Indispensable Approach to Accelerate Biopharmaceutical Product Development 800
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Applied Linguistics: A Practical Guide 600
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 6400805
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8217644
关于积分的说明 17414875
捐赠科研通 5453804
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2882311
邀请新用户注册赠送积分活动 1858915
关于科研通互助平台的介绍 1700612