立方体状SrTiO3粉体/聚偏氟乙烯电介质复合薄膜的储能性能

摘要：

高工作场强、高储能效率的电介质储能材料对提高电力设备的性能、减小电力设备体积具有重要影响.采用混合碱法制备出立方体状SrTiO3粉体作为陶瓷填料,采用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)表面包覆改性对立方体状SrTiO3粉体进行表面处理,利用流延法制备出了均匀的聚偏氟乙烯(PVDF)电介质复合薄膜.系统研究了表面PVP包覆改性立方体状SrTiO3粉体对PVDF电介质复合薄膜介电性能和储能密度的影响.结果表明:混合碱法制备出的SrTiO3粉体的形貌为立方体状,尺寸为200～400 nm,粒径分布比较均匀,PVP的官能团和立方体状SrTiO3粉体的表面建立起共价的相互作用,在立方体状SrTiO3粉体表面形成PVP包覆层,可以有效防止立方体状SrTiO3粉体在PVDF电介质复合薄膜中的团聚,同时PVP包覆层可以改善立方体状SrTiO3粉体在PVDF聚合物中分散和结合情况.PVDF电介质复合薄膜具有良好的介电性能和耐击穿性能,PVDF电介质复合薄膜的介电常数随着填充量的增加而增加,当立方体状SrTiO3粉体填充量为40vol％时,电介质复合薄膜的介电常数为34.9.PVDF电介质复合薄膜的储能密度随着填充量的增加而先增加后降低,当表面PVP包覆改性处理立方体状SrTiO3粉体的填充量为5vol％时,电介质复合薄膜的储能密度达5.3 J/cm3.

关键词：钛酸锶、复合薄膜、储能性能、介电性能、表面改性、聚偏氟乙烯(PVDF)

所属期刊栏目：40

分类号：TB332(工程材料学)

在线出版日期：2023-09-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：4637-4647