错钛酸钥钙纤维-聚偏氟乙烯复合介质的制备与储能性能在推动新兴能源发展的背景下，电介质
材料
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的研发对实现电能存储与转换器件的集成化、智能化、微型化和轻量化发展具有重要意义。介质储能因其较高的功率密度，逐渐成为功率脉冲电容器中的重要组成部分，介质在电场下的极化与退极化过程分别代表器件的充电与放电过程。近期,铁电聚合物作为高介质储能电容器材料的研究引起了众多科技工作者的关注。尽管关于铁电聚合物基复合介质储能性能的研究日渐增多，但仍存在以下问题：复合介质的极化强度和击穿场强较低，难以获得高的储能密度；介质内部非弹性极化和高场损耗诱导的能量损耗严重，因此介质储能效率较低。针对这些问题，本文从复合材料的组成：基体、填充相与有机-无机界面三个角度展开研究，并对填充相的形态和填充相在基体中的分布状态加以调控。在基体调控方面，利用线性电介质聚甲基丙烯酸甲酯(PMM)缓解铁电聚合物弛豫现象的出现、降低铁电聚合物自身的能量损耗和提高铁电聚合物的储能效率。
分析
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PMM对铁电聚合物全有机复合介质结晶度、介电性能、击穿失效行为、极化行为和储能性能的影响机制。当PMM质量含量为7wt.%时,在330kV/mm的电场强度下，P(VDF-TrFE-CFE(PVTC+7wt.%PMMA全有机复合介质的放电能量密度约为7.0J/cm
3，其充放电效率约为71.9%□在填充相调控方面，引入0.5Ba(Zr
0.2Ti
0.8)O
3-0.5(Ba
0.7Ca
0.3v/sub>)TiO3v/sub>错钛酸钥钙无机纳米纤维(BZCTNFS至铁电聚合物聚偏氟乙烯(PVDF基体中，通过调节无机纳米纤维在前驱体胶液中的含量、复合介质静电纺丝过程中的纺丝顺序和膜层浓度梯度的循环周期机填充相成分梯度分布的PVDF基复合介质。获得具有优异极化强度、击穿强度和储能性能的纤维成分梯度结构0-10-0BZCT-PVD复合介质，在外电场强度310kV/mm时，其放电能量密度约为9.8J/cm3,充放电效率约为52.0%。在填充相取向调控方面，通过调节纳米纤维在聚合物介质中的排布状态，设计并制备无规则排布BZCTNFs-PVD和取向排布BZCTNFs-PVD复合介质。当BZCT千维体积含量为3vol.%时的取向排布BZCT-PVD复合介质具有优良的储能性能，在电场强度400kV/mm时，其放电能量密度约为8.9J/cm3,充放电效率约为57.6%。在有机-无机界面调控方面，通过对BZCTNFs进行SiO2绝缘壳层的包裹,合成具有核壳结构的BZCT@SiO2NF复合纳米纤维；并采用定向纺丝技术将BZCT@SiO2NF与铁电聚合物PVDR1行复合，制备取向排布BZCT@SiO2-PVD复合介质。系统研究复合无机纳米纤维BZCT@SiO22绝缘壳层对复合介质电导率、介电损耗、击穿失效行为以及漏电流行为等作用机理。当复合纳米纤维BZCT@SiO22-PVD复合介质在电场强度560kV/mm时，其放电能量密度约为18.9J/cm3,充放电效率约为53.3%;且3vol.%取向排布的BZCT@SiO2-PVDE合介质的面内热导率高达0.29W/(m-K综合可控工艺参数,选用具有双壳层结构的BZCT@Alvsub>2v/sub>O3v/sub>@SiOvsub>2v/sUS洽纳米纤维作为填充相,同时Al2O3和SiO2的双壳结构作为界面过渡层;且选取高介电常数PVTC和线性电介质PMM共混介质作为基体；制备复合纳米纤维呈现三维分布(平彳亍或正交排布)的BZCT@AI2v/sub>Ovsub>3v/sub>@SiO2v/sub>-PVTC+PMM合介质。当复合纳米纤维的体积含量为3vol.%时，正交排布BZCT@AI2O3@SiO2DVTC+PMMA合介质在440kV/mm的电场强度下，其放电能量密度约为20.1J/cm3,充放电效率约为58.6%;且3vol.%双壳层纤维呈现三维分布的复合介质的面内热导率可达0.33W/(m-K)。本文主要研究具有优异储能性能的无机纳米纤维-铁电聚合物复合材料，探究复合介质储能密度和充放电效率的影响因素，阐明调控因素对性能的影响机制促进铁电聚合物基复合介质在新能源领域的应用
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