单层聚合物沉积提升BOPP薄膜电容储能特性
编号:40
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更新:2026-03-28 17:23:20
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口头报告
摘要
聚合物电介质材料凭借优异的力学性能、良好的绝缘特性与便捷的加工优势,在商用电容器领域占据主导地位,其中双向拉伸聚丙烯(BOPP)因成本低廉、介电损耗低,成为目前商用聚合物电容器中的主流电介质材料。但BOPP材料普遍存在能量密度偏低的问题,且其储能性能随温度升高急剧衰减,这一缺陷严重制约了聚合物电容器的微型化发展,也限制了其在高温等恶劣环境中的推广应用。为此,研发兼具超高能量密度、优异高温稳定性的BOPP基电介质材料,已成为推动聚合物电容器产业升级的迫切需求。 表面改性作为调控聚合物电介质界面特性、提升储能性能的有效手段,已在相关领域取得一定成效,基于此,本研究提出了一种通过在BOPP表面沉积具有高电子亲和力的结晶单层聚合物薄膜,实现其电容储能性能优化的改性方法,构建了高性能BOPP基复合介电薄膜。该单层聚合物具有高电子亲和力与良好的结晶性,具备优异的电荷调控能力,将其沉积于BOPP表面,可有效抑制电荷注入与迁移,协同提升材料的击穿场强与储能特性,再通过蒸发金属电极完成复合薄膜的制备。 实验结果表明,该复合薄膜实现了13.58 J·cm⁻³的超高能量密度记录,充放电效率达95.42%,性能远超未改性BOPP电介质。值得注意的是,其高温稳定性表现突出,即使在125℃高温条件下,仍能保持7.33 J·cm⁻³的超高能量密度,充放电效率超过90%,有效解决了BOPP高温性能衰减的关键难题。
关键词
聚合物电介质电容器;储能密度;电介质;聚丙烯薄膜;单层二维聚合物
稿件作者
陆泽宁
天津大学
董翔宇
天津大学
张良天
天津大学
王兆琛
天津大学
杜伯学
天津大学
肖萌
天津大学
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