PVDF基储能电介质的设计及性能调控相关进展.pdfVIP

功

能

高

分

子

学

报Vol.

37

No.

3

262Journal

of

Functional

Polymers2024

年

6

月

文章编号：

1008-9357(2024)03-0262-15DOI:10.14133/ki.1008-9357.20231205001

PVDF基储能电介质的设计及性能调控相关进展

林之鸣，

包志伟，

李泽锟，

王炳博，

侯

莹，

李晓光121112

（1.

华东理工大学物理学院,

上海200237；2.

中国科学技术大学物理学院,

合肥230026）

摘

要：

聚合物基介电电容器因具有击穿场强高、介电损耗低、自愈性好以及良好的可加工性等

优势，成为了电子电力系统中重要的储能元器件。然而，聚合物的相对介电常数和放电能量密度

较低，极大地限制了聚合物基固态电容器向小型化方向发展。因此，提高聚合物相对介电常数，

研发高放电能量密度和高储能效率的聚合物基电容器成为了迫切需求。聚偏二氟乙烯（PVDF）

以其良好的介电性能和较高的放电能量密度成为研究的热点。本文从电介质的储能原理出发，

综述了近年来PVDF基纳米复合电介质材料的设计及其性能调控的主要方案：(1)

聚合物+无机

高介电纳米填料；(2)

聚合物+无机低介电纳米填料；(3)

聚合物+金属纳米粒子。本文为进一步提

高聚合物基电介质的储能性能提供了重要参考。

关键词：

聚合物基电介质；储能性能；材料设计；高介电纳米填料；低介电纳米填料；金属纳米

粒子

中图分类号：

TQ317

文献标志码：

A

ProgressonMaterialDesignandPerformanceRegulationofPVDF-Based

EnergyStorageDielectrics

LIN

Zhiming,

BAO

Zhiwei,

LI

Zekun,

WANG

Bingbo,

HOU

Ying,

LI

Xiaoguang121112

（1.

School

of

Physics,

East

China

University

of

Science

and

Technology,

Shanghai

200237,

China；2.

School

of

Physics,

University

of

Science

and

Technology

of

China,

Hefei

230026,

China）

Abstract:Polymer-based

dielectric

capacitors

have

become

important

energy

storage

components

in

electronic

power

systems

attributed

to

their

high

breakdown

strength,

low

dielectric

loss,

good

self-healing

characteristics

and

easy-

processability.

However,

the

poor

dielectric

constant

and

energy

storage

density

of

polymers

severely

limit

further

practica