石墨烯/P（VDF-HFP）柔性介电复合薄膜的制备与性能研究

发布时间：2024-02-13 22:49

　　能源的产生与消耗往往不同步,高效、环保、廉价的能量转换和存储系统成为提高能源使用效率的一个有效途径。作为储能器件的电介质电容器因其功率密度高、充放电速率快、工作温度范围宽、稳定性好,吸引了人们的广泛关注。然而,电介质材料很难同时具备良好的介电、力学和导热性能。因此,制备兼具这三种性能的介电材料具有重要的理论和实际意义。本论文采用两种不同的材料对石墨烯进行修饰,并将修饰后的石墨烯填充到了聚(偏氟乙烯-六氟丙烯)共聚物(P(VDF-HFP))中,研究了该复合材料的介电、机械和热学性能。主要研究结果如下:(1)利用全氟辛基三乙氧基硅烷(FAS)水解后与氧化石墨烯(GO)表面羟基反应,并通过化学法还原制备全氟辛基三乙氧基硅烷修饰的还原氧化石墨烯(FAS-rGO)。红外光谱(FT-IR)和X射线光电子能谱(XPS)表明,FAS接枝在GO表面,GO还原较充分。透射电子显微镜(TEM)表明,FAS修饰的rGO褶皱减少,能以单层形式存在。介电性能测试结果显示,FAS-rGO体积分数为1.68%时,FAS-rGO/P(VDF-HFP)复合材料在1 kHz处的介电常数达到了43,介电损耗为0.27,复合体...

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1PVDF/xGnPs介电常数与xGnPs含量关系图（1kHz，室温）

均对复合物的介电性能有作用。常见导电填料有料（碳纳米管、石墨烯等）。Li等[16]利用热压法米级的银（n-Ag）与PVDF复合，得到了m-Ag/PVD对复合材料的介电性能分析后发现两个体系频率尺寸较小的纳米银体系的介电常数更高。Ameli杂的碳纳米管（N-CNT），并通过熔融....

图1-2单层石墨烯的结构示意图

Geim和Novoselov以片状石墨为原墨烯[22]，这些质疑才被打破。Geim和Novose。此后石墨烯相关研究如雨后春笋，石墨烯成其超高的长宽比、极高的电导率、优异的力学结构看作是以六元环为基础单元在空间延伸形成的1-2）。这些六元环与苯环类似，由sp2杂化的....

图1-3表面褶皱的二维石墨烯[25]

图1-3表面褶皱的二维石墨烯[25]Fig.1-3Two-dimensionalgraphenewithwrinkle性能烯的电学性能种能带结构特殊的半导体材料，导带和价带在-4）。在该点附近，载流子的传输行为不再符合拉克方程的线性散射关系。石墨烯上的载流子数微米而....

图1-4石墨烯的能带结构

图1-3表面褶皱的二维石墨烯[25]Fig.1-3Two-dimensionalgraphenewithwrinkle性能烯的电学性能种能带结构特殊的半导体材料，导带和价带在-4）。在该点附近，载流子的传输行为不再符合拉克方程的线性散射关系。石墨烯上的载流子数微米而....

本文编号：3897330