氧化铝包覆SrTiO_(3)纳米纤维_聚偏氟乙烯复合材料的制备与介电储能性能.pdfVIP

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2023-10-10 发布于福建
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氧化铝包覆SrTiO_(3)纳米纤维_聚偏氟乙烯复合材料的制备与介电储能性能.pdf

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表面技术第 52 卷第 8 期 ·346 · SURFACE TECHNOLOGY 2023 年8 月氧化铝包覆SrTiO 纳米纤维/聚偏氟乙烯 3 复合材料的制备与介电储能性能 a,b a,b a,b a 刘少辉，王娇，王菲菲，王远（河南工程学院 a.河南省电子陶瓷材料与应用重点实验室 b.河南省稀土复合材料国际联合实验室，郑州 451191）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 SrTiO @Al O 纳米纤 3 2 3 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 SrTiO ，壳层为 Al O ， Al O 包覆厚度为 6 nm。低填充量下，一 3 2 3 2 3 维核壳结构 SrTiO @Al O 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， 3 2 3 SrTiO @Al O 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 3 2 3 3 储能密度和放电效率。SrTiO @Al O 纳米纤维/PVDF 电介质复合材料的最大储能密度达到 8.9 J/cm 。结论 3 2 3 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；介电性能中图分类号：TB331 文献标识码：A 文章编号：1001-3660(2023)08-0346-09 DOI ：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2023.08.29 Dielectric Energy Storage Performance of Alumina Coat