多层结构聚合物基复合电介质材料储能特性研究进展
文档名：多层结构聚合物基复合电介质材料储能特性研究进展
摘要：聚合物电介质材料由于其成本低、击穿强度高、可靠性高等优点被广泛用于电力系统.但是聚合物电介质材料放电能量密度较低,难以满足新一代小型化电容器的需求,多层结构具有能够协同提升介电常数和击穿强度的优势,解决聚合物电介质介电常数与击穿强度之间的矛盾问题,实现具有优异储能特性的聚合物基电介质材料.文中综述了近年来多层结构聚合物基复合材料的研究进展,分析了多层结构中的极化与击穿现象,并详细讨论了聚合物基多层结构和无机层与聚合物基层结合的多层结构设计,归纳了一些能够提升多层结构聚合物基复合材料储能的方法.例如通过增加界面、优化多层结构中的填料分布以及构建过渡层的方法来提升储能特性.最后,对近年来多层结构聚合物基复合材料的进展进行了总结,并提出了未来的发展方向以及需要解决的关键问题.
Abstract：Polymerdielectricmaterialsarewidelyusedinpowersystemsduetotheirlowcost,highbreakdownstrengthandhighreliability.However,polymerdielectricmaterialshaverelativelylowdischargeenergydensity,makingitdiffi-culttomeettherequirementsofnext-generationminiaturizedcapacitors.Multilayerstructuresshowtheadvantageofsynergisticallyimprovingthedielectricpermittivityandbreakdownstrength,thussolvingthecontradictionbetweenthedielectricpermittivityandbreakdownstrengthofpolymerdielectricmaterials,andachievingpolymer-baseddielectricmaterialswithexcellentenergystorageperformance.Thisarticlereviewstheprogressinresearchingpolymer-basedcompositematerialswithmultilayerstructuresinrecentyears,analyzesthepolarizationandbreakdownphenomenainmultilayerstructures,discussesindetailthedesignofpolymer-basedmultilayerstructuresandmultilayerstructurescom-bininginorganiclayerswithpolymer-basedlayers,andsummarizessomemethodsthatcanenhancetheenergystorageofmultilayerstructurepolymer-basedcompositematerials.Forexample,energystoragepropertiesareenhancedbyaddinginterfaces,optimizingfillerdistributioninmultilayerstructuresandbuildingtransitionlayers.Finally,theprogressofpolymer-basedcompositematerialswithmultilayerstructuresinrecentyearsissummarized,andfuturedevelopmentandissuestobeaddressedareproposed.
作者：查俊伟赵文帅黄文杰肖梦雨Author：ZHAJunweiZHAOWenshuaiHUANGWenjieXIAOMengyu
作者单位：北京科技大学化学与生物工程学院,北京100083
刊名：高电压技术 ISTICEIPKU
Journal：HighVoltageEngineering
年，卷(期)：2024, 50(6)
分类号：
关键词：电介质介电储能小型化电容器多层结构聚合物基复合材料
Keywords：dielectricsdielectricenergystorageminiaturizedcapacitormultilayerstructurepolymer-basedcompositematerials
机标分类号：TM215TB332TQ323.5
在线出版日期：2024年7月19日
基金项目：多层结构聚合物基复合电介质材料储能特性研究进展[
期刊论文]高电压技术--2024, 50(6)查俊伟赵文帅黄文杰肖梦雨聚合物电介质材料由于其成本低、击穿强度高、可靠性高等优点被广泛用于电力系统.但是聚合物电介质材料放电能量密度较低,难以满足新一代小型化电容器的需求,多层结构具有能够协同提升介电常数和击穿强度的优势,解决聚合物...参考文献和引证文献
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