PVDF基高储能密度复合材料的制备文献综述

 2021-11-05 19:34:17

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1、前言PVDF作为常用的聚合物介质是一种具有半结晶结构的物质,碳链上带有交替的氢和氟单元。

它由五种不同的晶体相 α、β、γ、δ 和 ε 组成。

聚合物的介电性主要是由于β相具有较大的自发极化,而其它晶相只有通过极化或机械拉伸转变成有极性的相[1,2]。

PVDF 在 20 世纪六十年代被 Kaway 发现能在极化之后具有压电性,而后由于其在一些方面具有的先天优势,因此开始被广泛的研究[3]。

20世纪八十年代以来,由于铁电有机物的发现,带动了柔性电子的迅猛发展。

得益于PVDF相较于其他铁电材料较好的铁电性及柔韧特性,对其在储能方向的研究逐渐增多。

但由于PVDF中的铁电相在电场下的翻转迟滞,会导致较大的能量损耗,从而降低储能密度。

陶瓷材料是另一类颇受关注的介电材料,具备高介电常数、耐高压、良好的热稳定性等优异性能。

如,钛酸钡(BaTiO3)、氮化硼(BN)和钛酸锶钡(BST)等受到了研究者们的青睐[4]。

虽然陶瓷材料具备较高的介电常数,但是较低的击穿场强,只能带来3 J/cm3储能密度,并且陶瓷材料属于脆性材料,与小型化、轻质化薄膜的需求是不相符的。

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