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西安建筑科技大學(xué)機電工程學(xué)院王爭東副教授通過引入剛性苯基和柔性醚化亞甲基側(cè)鏈，制備了一種綜合性能優(yōu)異的新型環(huán)氧薄膜，為高性能聚合物薄膜電容器的材料設(shè)計提供了思路。近日該研究成果發(fā)表在《材料科學(xué)與技術(shù)》上。1Ah即熱新聞——關(guān)注每天科技社會生活新變化gihot.com

聚合物電介質(zhì)具有高功率密度、低成本、加工性強等優(yōu)點，被廣泛用于智能電網(wǎng)大功率快速調(diào)節(jié)和電動汽車交直流變換等電容器的儲能材料。由于分散式新能源發(fā)電并入電力系統(tǒng)，分布式電網(wǎng)負(fù)荷增大，供需控制復(fù)雜，因此要實現(xiàn)智能電網(wǎng)大功率的快速調(diào)節(jié)，需要具有較高儲能密度和較低介電損耗的電容器。在交直流變換應(yīng)用中，由于電動汽車逆變器的工作溫度條件較高，對電容器的耐熱性也提出了更高的要求。該研究向剛性分子鏈段交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的側(cè)鏈位置引入柔性醚化亞甲基鏈，可明顯提高其介電常數(shù)和機械柔韌性。同時，由于柔性側(cè)鏈對穩(wěn)定交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的影響很小，在高溫下也能保持低介電損耗和高儲能效率。例如，在室溫420 kV/mm條件下，研究中的環(huán)氧薄膜的儲能密度為7.06 J/cm³，充放電效率為85%。在200 kV/mm、110℃的電動汽車應(yīng)用工況下，制備的薄膜儲能密度仍能達(dá)到1.5 J/cm³，充放電效率為86%，是當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛商用聚合物電介質(zhì)材料BOPP的3倍。1Ah即熱新聞——關(guān)注每天科技社會生活新變化gihot.com

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1016/j.jmst.2023.10.0261Ah即熱新聞——關(guān)注每天科技社會生活新變化gihot.com