我的新闻

小组提出通过对纳米BN表面接枝改性得到一种具有高电子亲合能的纳米填料，并将其引入在功能化PAEK基聚合物中制备交联网络结构的复合材料。研究发现：当加入含量0.3vol%的纳米填料m-ABA-BN时，复合材料的介电储能性能最佳，在150℃的高温、600MV/m电场下，薄膜的能量密度为10.1 J/cm³，可释放能量效率η>90%。且该介电薄膜在150℃，250MV/m电场下经过10⁵充放电循环后表现出良好的抗疲劳特性（η=95%）。通过热刺激去极化电流（TSDC）、跳变电导、肖特基发射等模型构建深入探索了复合材料的击穿提升机理，并以Comsol仿真结果加以佐证。结果表明，m-ABA-BN的引入可以缓解在基体-填料之间的电场畸变，并产生有效的电荷陷阱，增强捕获电子的能力。同时，显著提高了电荷注入势垒和界面陷阱能级，交联结构协同降低了薄膜在高温下的电导损耗。这项工作解决了复合材料面临界面问题导致的低击穿高损耗的难题，为开发极端条件下高能量密度和高效率的电介质材料提供了一条简单有效的新策略。

近日，相关成果以" Superior High-Temperature Capacitive Performance of Polyaryl Ether Ketone Copolymer Composites Enabled by Interfacial Engineered Charge Traps"为题发表在期刊《Materials Horizons》上（https://doi.org/10.1039/D3MH01257C）。