EP/(PAN-LiTf)复合膜的储能密度

2021-05-22 17:58:36 Summer 24

介电常数和击穿强度是决定 PMC 储能密度的两个重要参数,由于储能密度与击穿强度呈平方关系,所以提高材料的的击穿强度才能使复合材料具有更高的储能密度。复合材料的最大储能密度(U)可以根据公式(1)[117-119]计算。

 U =12ε0εrEb2 (1)

 其中εr 是复合材料的介电常数,ε0 是真空介电常数(8.8542×10−12 F m−1), Eb 是复合材料的击穿强度,其是可以施加到电介质材料而不使其导通的最大电场。

下图是计算得到的 EP/(PAN-LiOTf)复合材料的 U 值。所有 EP/(PAN-LiOTf)的 U均远大于 EP 树脂,0.22EP/(PAN-LiOTf)复合材料的 U 为 0.172 J/cm3,是 EP 树脂值的15.2 倍。前期所报道的导体/聚合物复合材料的 U 一般是聚合物的 2.7-6.0 倍,因此本文制备的 EP/(PAN-LiOTf)复合材料具有显著的优势。这归功于 EP/(PAN-LiOTf)复合材料较 EP 树脂具有高介电常数和高击穿强度。这个结果对 EP/(PAN-LiOTf)复合材料在可穿戴设备、机器人传感器等领域的实际应用具有重要意义[120-122]。

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