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文献综述
1前言随着人类社会的不断发展和科学技术的不断更新换代,对能源的需求日趋上升,能源的利用与储存成为人们密切关注的领域。
电容器作为一种新型的物理储能设备,因其体积小,储能密度高,充放电效率高,而迅速成为能源储存与利用领域研究的热点。
介电材料作为制备电容器的核心材料部件,对电容器的高储能及充放电效率具有决定性影响,因此,近年来介电材料的制备及研究已经成为国内外材料学家的研究热点。
传统的陶瓷介电材料具有很高的介电常数,但成型温度高,加工困难,抗冲击性能低,介电损耗大,限制了其在介电材料领域的应用。
聚合物基介电复合材料具有耐压性高[1]、柔韧性好、加工性能好等优点,在脉冲功率设备、电网逆变器、5G通信等电子电气设备中具有广泛的应用前景。
目前,商业聚合物介质电容器主要基于双轴取向聚丙烯(BOPP)的击穿电场高达640 kV/mm,其能量密度由于低介电常数低至1-2 J/cm3。
在这种情况下,这意味着应用电容的大小和数量需要增加,以满足能源需求,因此,要获得更高的储能性能,就必须保持优良的击穿强度,提高介电常数。
聚合物介质以其超高的功率密度、低成本、轻量化等优点在现代电力系统中发挥着重要的作用。
目前以具有高介电常数的聚偏氟乙烯(PVDF)基铁电聚合物为代表,材料存在能量损失大、温度低的问题。
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