一种高介电高储能的二维片状钛酸锶复合材料及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高介电高储能的二维片状钛酸锶复合材料及制备方法。介电复合材料制备中，高体积分数无机物粒子的加入，会导致聚合物的机械性能和击穿强度大幅度降低。所述的复合材料是由片状钛酸锶和PVDF基聚合物组成的；钛酸锶纳米片在复合材料中的质量分数为1～30％，钛酸锶纳米片的粉体片径为0.1～10μm，厚度为10～100nm；所述的PVDF基聚合物包含聚偏氟乙烯PVDF和基于PVDF的P(VDF‑CTFE)、P(VDF‑HFP)、P(VDF‑TrFE)、P(VDF‑CTFE‑TrFE)。本发明专利技术使用二维片状钛酸锶作为无机添加粒子，可以有效降低添加物的含量，避免高含量无机粒子添加导致的机械性能和击穿强度的下降。

A kind of two-dimensional sheet strontium titanate composite with high dielectric and energy storage and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种高介电高储能的二维片状钛酸锶复合材料及制备方法
本专利技术属于功能材料制备
，具体涉及一种基于二维高介电、高储能的片状钛酸锶复合材料及其制备方法。
技术介绍
随着电子信息技术的飞速发展，电子产品对人们的生活越来越重要。电容作为一种需求量庞大的基础电子器件，几乎在所有电子电路的设计中，发挥着不可或缺的作用。此外，电容还常作为储能器件而被广泛应用在很多电力系统中。相对于锂电池等化学储能器件，介电电容具有功率密度高、损耗低及工作电压高的优点。基于聚合物材料的电容器是一种在电子电路中常见的电容器类型，这种电容器有较高的击穿场强，但介电常数较低、储能密度小。如双轴取向聚丙烯材料(BOPP)虽然具有较高的击穿强度，但其能量密度(1J/cm3)和介电常数(εr＝2.2)非常小。常见的聚合物材料中介电常数最高的聚合物材料是聚偏氟乙烯(PVDF)，其介电常数通常在9-11之间，但PVDF仍无法满足高储能密度电容器的要求。为了提高聚合物材料的介电常数和能量密度，可以通过向聚合物材料中掺杂无机物粒子实现，一种常用且简单有效的方法是将高介电的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高介电高储能的二维片状钛酸锶复合材料，其特征在于：所述的复合材料由片状钛酸锶和PVDF基聚合物组成的；钛酸锶纳米片在复合材料中的质量分数为1～30％；钛酸锶纳米片的粉体片径为0.1～10μm，厚度为10～100nm。/n

【技术特征摘要】
1.一种高介电高储能的二维片状钛酸锶复合材料，其特征在于：所述的复合材料由片状钛酸锶和PVDF基聚合物组成的；钛酸锶纳米片在复合材料中的质量分数为1～30％；钛酸锶纳米片的粉体片径为0.1～10μm，厚度为10～100nm。


2.根据权利要求1所述的一种高介电高储能的二维片状钛酸锶复合材料，其特征在于：所述的PVDF基聚合物包含PVDF和基于PVDF的P(VDF-CTFE)、P(VDF-HFP)、P(VDF-TrFE)、P(VDF-CTFE-TrFE)聚合物。


3.如权利要求1所述的一种高介电高储能的二维片状钛酸锶复合材料的制备方法，其特征在于：
步骤1、取表面改性剂加入第一溶剂中搅拌加热形成表面改性剂溶液，加热温度为50～80℃；
步骤2、取钛酸锶纳米片加入表面改性剂溶液中加热搅拌8～15h后，自然冷却至室温并离心出沉淀的片状无机物粒子，并对分离出的片状无机物粒子进行洗涤，在60～80℃下干燥处理10～16h后得到表面改性后的钛酸锶粒子；
步骤3、将PVDF基聚合物添加到极性溶剂中，搅拌溶解，得到聚合物溶液；
步骤4、将步骤2得到的钛酸锶粒子粉末添加到步骤3得到的聚合物溶液中，搅拌10～30min，超声10～30min，重复多次形成均匀悬浮液；再将悬浮液均匀涂覆在石英基板上，涂覆量为1.5～4ml，在60～100℃加热台上加热0.5～1.5h...

【专利技术属性】
技术研发人员：李丽丽，胡永倩，周炳，吴薇，董林玺，王高峰，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33