氧化铝包覆SrTiO3纳米纤维/聚偏氟乙烯复合材料的制备与介电储能性能

摘要：

目的 通过开发出工作场强更高、储能效率更高的电介质储能材料,从而提高电力设备的性能、减小电力设备体积.方法 采用静电纺丝工艺结合溶胶凝胶工艺制备具有一维核壳结构的 SrTiO3@Al2O3 纳米纤维填料,并结合流延成型工艺制备出聚偏氟乙烯(PVDF)电介质复合材料.系统地研究了SrTiO3 纳米纤维填料表面包覆Al2O3对PVDF电介质复合材料界面极化、介电性能、储能性能的影响.结果 制备的一维纳米填料具有良好的核壳结构,其中芯层为SrTiO3,壳层为Al2O3,Al2O3 包覆厚度为6 nm.低填充量下,一维核壳结构 SrTiO3@Al2O3 纳米纤维填料均匀地分散在 PVDF 基体中.在相同的体积分数填料填充下,SrTiO3@Al2O3 纳米纤维/PVDF 复合材料表现出更低的介电损耗和漏电流、更强的耐击穿场强、以及更高的储能密度和放电效率.SrTiO3@Al2O3纳米纤维/PVDF电介质复合材料的最大储能密度达到 8.9 J/cm3.结论 Al2O3 包覆层可以阻止 SrTiO3 纳米纤维填料在复合材料中的接触,减小 Maxwell-Wagner-Sillars 界面极化,降低漏电流,进而提高复合材料薄膜的击穿强度和储能性能.

关键词：钛酸锶、储能性能、纳米纤维、核壳结构、界面改性、介电性能

所属期刊栏目：52

分类号：TB331(工程材料学)

在线出版日期：2023-08-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：346-354