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复合电介质薄膜及其制备方法和应用技术

技术编号:40392906 阅读:15 留言:0更新日期:2024-02-20 22:23
本发明专利技术提供了一种复合电介质薄膜及其制备方法和应用。复合电介质薄膜包括聚酰亚胺和有机小分子助剂,有机小分子助剂的导带底不大于‑4eV,有机小分子助剂的带隙不小于4eV。该复合电介质薄膜质地均匀,缺陷少,在高温环境中具有高击穿场强,高充放电效率和高储能密度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于储能,具体涉及一种复合电介质薄膜及其制备方法和应用


技术介绍

1、静电储能电容器由电介质材料和其两端的金属电极组成,是通过电介质材料在电场下极化与去极化过程完成充放电的储能器件。相较于电池、超级电容器等依赖于化学过程的储能器件,静电储能电容器具有极高的功率密度、极快的充放电速率、较高的使用温度(可达300℃)和电压耐受能力(>105v)。因此,静电储能电容器被广泛应用于先进电力电子系统,尤其是在极端环境领域,例如电动汽车、电气化飞机、油气勘探平台、航母上的电磁脉冲系统等。

2、聚合物是一类具有广阔前景的电介质材料,相较于无机陶瓷,其具有击穿场强高、价格低廉、柔曲性好、自愈性好等优势,适用于制备电介质薄膜。然而,目前的聚合物电介质在高温度、高电场下会出现击穿场强和充放电效率的下降,导致其储能密度降低。高温下的电荷输运是造成击穿场强和效率下降的主要原因,因此增强聚合物电介质的绝缘性能是提升其高温储能密度的有效策略。目前研究者常用宽带隙的陶瓷和高电子亲和能的半导体小分子作为填料,在聚合物基体中形成电荷陷阱以抑制其输运。但前者形成的有机本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种复合电介质薄膜,其特征在于,包括聚酰亚胺和有机小分子助剂,所述有机小分子助剂的导带底不大于-4eV,所述有机小分子助剂的带隙不小于4eV。

2.根据权利要求1所述的复合电介质薄膜,其特征在于,所述有机小分子助剂包括2-(4-硝基亚苄基)丙二腈、2,5-二氯-1,4-苯醌和1,2,4,5-四氰苯中的至少之一。

3.根据权利要求1或2所述的复合电介质薄膜,其特征在于,所述聚酰亚胺包括聚醚酰亚胺、氟化聚酰亚胺和可溶性聚酰亚胺中的至少之一。

4.根据权利要求1或2所述的复合电介质薄膜,其特征在于,所述聚酰亚胺在所述复合电介质薄膜中的质量分数不小于95%...

【技术特征摘要】

1.一种复合电介质薄膜,其特征在于,包括聚酰亚胺和有机小分子助剂,所述有机小分子助剂的导带底不大于-4ev,所述有机小分子助剂的带隙不小于4ev。

2.根据权利要求1所述的复合电介质薄膜,其特征在于,所述有机小分子助剂包括2-(4-硝基亚苄基)丙二腈、2,5-二氯-1,4-苯醌和1,2,4,5-四氰苯中的至少之一。

3.根据权利要求1或2所述的复合电介质薄膜,其特征在于,所述聚酰亚胺包括聚醚酰亚胺、氟化聚酰亚胺和可溶性聚酰亚胺中的至少之一。

4.根据权利要求1或2所述的复合电介质薄膜,其特征在于,所述聚酰亚胺在所述复合电介质薄膜中的质量分数不小于95%,所述有机小分子助剂在所述复合电介质薄膜中的质量分数不大于5%。

5.根据权利要求1或2所述的复合电介质薄膜,其特征在于,所述复合电介质薄膜厚度为5μ...

【专利技术属性】
技术研发人员:沈洋杨敏铮周乐任伟斌南策文
申请(专利权)人:清华大学
类型:发明
国别省市:

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