第38卷第2期无机材料学报Vol.38No.22023年2月JournalofInorganicMaterialsFeb.,2023收稿日期:2022-06-19;收到修改稿日期:2022-09-21;网络出版日期:2022-10-28基金项目:国家自然科学基金(52162018);中国航空科学基金(2020Z056056001);江西省杰出青年基金(20224ACB214007);南昌航空大学研究生创新专项基金(YC2022-s703)NationalNaturalScienceFoundationofChina(52162018);AeronauticalScienceFoundationofChina(2020Z056056001);JiangxiProvincialNaturalScienceFoundation(20224ACB214007);InnovationSpecialFoundationforGraduateStudentsofNanchangHangkongUniversity(YC2022-s703)作者简介:谢兵(1983–),男,博士,副教授.E-mail:xieb@nchu.edu.cnXIEBing(1983–),male,PhD,associateprofessor.E-mail:xieb@nchu.edu.cn文章编号:1000-324X(2023)02-0137-11DOI:10.15541/jim20220343高储能密度聚合物基多层复合电介质的研究进展谢兵1,蔡金峡1,王铜铜1,刘智勇1,姜胜林2,张海波3(1.南昌航空大学材料科学与工程学院,南昌330063;2.华中科技大学光学与电子信息学院,武汉430074;3.华中科技大学材料科学与工程学院,武汉430074)摘要:薄膜电容器是现代电力装置与电子设备的核心电子元件,受限于薄膜介质材料的介电常数偏低,当前薄膜电容器难以获得高储能密度(指有效储能密度,即可释放电能密度),从而导致薄膜电容器体积偏大,应用成本过高。将具有高击穿场强的聚合物与高介电常数的纳米陶瓷颗粒复合,制备聚合物/陶瓷复合电介质,是实现薄膜电容器高储能密度的有效策略。对于单层结构的0-3型聚合物/陶瓷复合电介质,其介电常数与击穿场强难以同时获得有效提升,限制了储能密度的进一步提高。为了解决此矛盾,研究者们叠加组合高介电常数的复合膜与高击穿场强的复合膜,制备了2-2型多层复合电介质,能够协同调控极化强度与击穿场强来获取高储能密度。研究表明,调控多层复合电介质的介观结构与微观结构,可以实现优化电场分布、协同调控介电常数与击穿场强等目标。本文综述了近年来包括陶瓷/聚合物和全有机聚合物在内的多层聚合物基复合电介质的研究进展，重点阐述了多层结构调控策略对储能性能的提升作用，总结了聚合物基多层复合电介质的储能性能增强机制,并讨论了当前多层复合电介质面临的挑战和发展方向。关键词:薄膜电容器;多层聚合物基复合电介质;介电常数;击穿场强;储能密度;综述中图分类号:TQ174文献标志码:AResearchProgressofPolymer-basedMultilayerCompositeD...
