氧化石墨烯/聚芳醚腈复合材料的制备及在薄膜电容器中的应用
发布时间：2021-02-09 16:55
21世纪以来,随着不断增加的能源需求,以及化石燃料带来的环境污染,寻找新的清洁、高效能源迫在眉睫。在新兴的能源当中,薄膜储能电容器拥有的诸多优势使其成为研究热点之一,相比于其它储能装置,薄膜电容器电容量稳定性很高、充放电效率快、制作成本低廉、绿色清洁、有宽广的应用温度范围以及运行性能稳定的优点,在追求高效率且绿色环保的当代社会,薄膜电容器的应用范围逐渐扩大,包括航海、航空、军事等领域,在通讯设备、电子器件装置等民用领域中也发挥着越来越重要的作用。材料学的不断进步带给了薄膜储能电容器丰富的发展空间,在众多的发展方向中,研究出高储能密度的介电材料是提升电子元器件储能特性的核心。聚芳醚腈是一种具有优异性能的特种高分子工程材料。其优良的高热稳定性、力学性能、加工性能等方面满足了薄膜储能电容器的基本要求。然而与大部分聚合物一样,聚芳醚腈的介电常数相比无机陶瓷介电材料要低很多,因此为了提高聚芳醚腈的储能应用,本文通过物理和化学方法对聚芳醚腈材料的介电性能进行提升,获得高储能密度聚芳醚腈材料,以满足其在薄膜电容器中的应用。首先,本文通过2,6-二氯苯腈与联苯二酚反应,制备了联苯型聚芳醚腈,通过红外测...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
电池、电化学电容器和传统电容器的能量密度近年来，随着国家对科学技术的重视以及大力投入，这些行业以高速的状态稳
聚合物介电材料发现已知的聚合物当中，大部分材料的介电常数通常较低常数使得聚合物材料通常被用作绝缘介质。20 世纪 60 年常数聚合物方面进行了大量研究。例如铁电高分子材料有明显的铁电特征，PVDF 是一种特殊的非线形聚合物的每一个[-CH2-CH2-]单体中都有 2 个偶极矩，具有较高的的压电和热释电性能。PVDF 本身具有良好的铁电性能，，对于非线性介电材料来说，电滞回线（displacement-elec如图 1-3 所示[5]。计算非线性介电材料的储能密度需按照公Ue= ∫ EdD ，Ue表示介电材料的储能密度；E 代表外加电场强度；电荷密度。非线性电介质材料的储能密度为图 1-3 中的阴1）来计算非线性介电材料的储能密度。
管为导电核心的三元复聚合物共混材料。测试结果显示该复合材料的渗有 0.3 wt%。当填充材料的含量达到 0.4 wt%时，复合材料的介电常数是00 Hz），大约是 PS 介电常数的 60 倍。除了选择多种聚合物基体来提高复合材料的介电常数外，还有一些学者子进行包覆或者改性。首先用带有化学基团的聚合物与带有官能团的填开化学枝接，得到的核壳状粒子填充到聚合物中，这种方式解决了填充导间以及导电粒子与聚合物的直接接触，在很大程度上杜绝了复合材料成问题，使多相复合材料的介电损耗迅速降低，同时与直接两相复合材料相了共混材料的击穿强度。因此这同时为提升复合材料的储能密度提供了的方法。 聚芳醚腈聚芳醚腈[32]，又名聚芳醚醚腈，是一种线性芳香族高分子化合物。英文y（arylene ether nitriles）(简称 PEN)，其结构式如图 1-4 所示[33]，其中 A分结构。
【参考文献】：
期刊论文
[1]聚苯乙烯/膨胀石墨复合材料的制备及性能研究[J]. 郭华超,于伟莉,杨是佳,刘龄煜,邓伟. 绝缘材料. 2017(11)
[2]新型高储能密度聚合物基绝缘材料[J]. 郑明胜,查俊伟,党智敏. 电工技术学报. 2017(16)
[3]聚丙烯（PP）基介电复合材料的研究[J]. 韦良强,黄安荣,戚远慧,孙静,董珈豪,宁德阳,曹果果,游峰. 塑料工业. 2017(02)
[4]高储能密度低损耗介电高分子功能复合材料的研究进展[J]. 钟少龙,党智敏. 绝缘材料. 2016(12)
[5]聚合物基复合介电材料的研究进展[J]. 马育红,张先宏,杨万泰. 北京化工大学学报(自然科学版). 2015(03)
[6]聚偏氟乙烯结晶结构及其β相制备方法的研究[J]. 梁爽,郑茂梅,孙平,汪忠兴,朱基亮. 压电与声光. 2013(05)
[7]高储能密度钛酸钡基复合材料[J]. 王亚军,武晓娟,曾庆轩. 科技导报. 2012(10)
[8]高性能BaTiO3/PVDF介电复合材料及其薄膜电容器应用[J]. 党宇,王瑶,邓元,张烨,张传玲,李茂. 复合材料学报. 2012(02)
[9]高储能密度介电材料研的究进展[J]. 黄佳佳,张勇,陈继春. 材料导报. 2009(S1)
[10]高储能密度全有机复合薄膜介质材料的研究[J]. 苑金凯,党智敏. 绝缘材料. 2008(05)
博士论文
[1]聚偏氟乙烯基复合材料的结构调控与介电性能研究[D]. 李海蓉.武汉理工大学 2014
[2]具有高介电常数聚合物及其复合材料的制备、表征及性质研究[D]. 崔丽莉.吉林大学 2011
硕士论文
[1]聚合物基石墨烯介电复合材料的制备及性能研究[D]. 郭华超.哈尔滨理工大学 2018
[2]氧化石墨烯的表面修饰及与聚芳醚腈的复合材料的研究[D]. 李静维.电子科技大学 2016
[3]高储能密度电容器用聚合物薄膜介电击穿特性研究[D]. 位姣姣.电子科技大学 2015
本文编号：3025942
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
电池、电化学电容器和传统电容器的能量密度近年来，随着国家对科学技术的重视以及大力投入，这些行业以高速的状态稳
聚合物介电材料发现已知的聚合物当中，大部分材料的介电常数通常较低常数使得聚合物材料通常被用作绝缘介质。20 世纪 60 年常数聚合物方面进行了大量研究。例如铁电高分子材料有明显的铁电特征，PVDF 是一种特殊的非线形聚合物的每一个[-CH2-CH2-]单体中都有 2 个偶极矩，具有较高的的压电和热释电性能。PVDF 本身具有良好的铁电性能，，对于非线性介电材料来说，电滞回线（displacement-elec如图 1-3 所示[5]。计算非线性介电材料的储能密度需按照公Ue= ∫ EdD ，Ue表示介电材料的储能密度；E 代表外加电场强度；电荷密度。非线性电介质材料的储能密度为图 1-3 中的阴1）来计算非线性介电材料的储能密度。
管为导电核心的三元复聚合物共混材料。测试结果显示该复合材料的渗有 0.3 wt%。当填充材料的含量达到 0.4 wt%时，复合材料的介电常数是00 Hz），大约是 PS 介电常数的 60 倍。除了选择多种聚合物基体来提高复合材料的介电常数外，还有一些学者子进行包覆或者改性。首先用带有化学基团的聚合物与带有官能团的填开化学枝接，得到的核壳状粒子填充到聚合物中，这种方式解决了填充导间以及导电粒子与聚合物的直接接触，在很大程度上杜绝了复合材料成问题，使多相复合材料的介电损耗迅速降低，同时与直接两相复合材料相了共混材料的击穿强度。因此这同时为提升复合材料的储能密度提供了的方法。 聚芳醚腈聚芳醚腈[32]，又名聚芳醚醚腈，是一种线性芳香族高分子化合物。英文y（arylene ether nitriles）(简称 PEN)，其结构式如图 1-4 所示[33]，其中 A分结构。
【参考文献】：
期刊论文
[1]聚苯乙烯/膨胀石墨复合材料的制备及性能研究[J]. 郭华超,于伟莉,杨是佳,刘龄煜,邓伟. 绝缘材料. 2017(11)
[2]新型高储能密度聚合物基绝缘材料[J]. 郑明胜,查俊伟,党智敏. 电工技术学报. 2017(16)
[3]聚丙烯（PP）基介电复合材料的研究[J]. 韦良强,黄安荣,戚远慧,孙静,董珈豪,宁德阳,曹果果,游峰. 塑料工业. 2017(02)
[4]高储能密度低损耗介电高分子功能复合材料的研究进展[J]. 钟少龙,党智敏. 绝缘材料. 2016(12)
[5]聚合物基复合介电材料的研究进展[J]. 马育红,张先宏,杨万泰. 北京化工大学学报(自然科学版). 2015(03)
[6]聚偏氟乙烯结晶结构及其β相制备方法的研究[J]. 梁爽,郑茂梅,孙平,汪忠兴,朱基亮. 压电与声光. 2013(05)
[7]高储能密度钛酸钡基复合材料[J]. 王亚军,武晓娟,曾庆轩. 科技导报. 2012(10)
[8]高性能BaTiO3/PVDF介电复合材料及其薄膜电容器应用[J]. 党宇,王瑶,邓元,张烨,张传玲,李茂. 复合材料学报. 2012(02)
[9]高储能密度介电材料研的究进展[J]. 黄佳佳,张勇,陈继春. 材料导报. 2009(S1)
[10]高储能密度全有机复合薄膜介质材料的研究[J]. 苑金凯,党智敏. 绝缘材料. 2008(05)
博士论文
[1]聚偏氟乙烯基复合材料的结构调控与介电性能研究[D]. 李海蓉.武汉理工大学 2014
[2]具有高介电常数聚合物及其复合材料的制备、表征及性质研究[D]. 崔丽莉.吉林大学 2011
硕士论文
[1]聚合物基石墨烯介电复合材料的制备及性能研究[D]. 郭华超.哈尔滨理工大学 2018
[2]氧化石墨烯的表面修饰及与聚芳醚腈的复合材料的研究[D]. 李静维.电子科技大学 2016
[3]高储能密度电容器用聚合物薄膜介电击穿特性研究[D]. 位姣姣.电子科技大学 2015
本文编号：3025942
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlilw/3025942.html
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