
解云川
发布时间:2026-07-21
文章标题:刘润竹同学论文在Advanced Functional Materials发表
内容:
为满足现代电力电子器件对高温下高能量密度、低能量损耗及长使用寿命日益增长的需求,业界开发新型聚合物电介质或改性聚丙烯薄膜的各类现有策略,在实际应用中仍存在诸多局限。为此,本文提出一种全新的元素杂化改性策略:通过调控交联结构与能带结构协同提升极性玻璃态聚合物的高温储能密度,并依托热 - 力 - 电三重协同机制实现高效自修复。
本研究采用操作极为简便的缩聚反应,将柔性硅氧烷结构单元引入聚芳醚酮(PAEK)分子链;一方面借助硅氧烷单元稳定能带、拓宽带隙的特性,结合硅原子 3d 空轨道的电荷陷阱效应,抑制高温漏导电流;另一方面依靠交联结构提升材料击穿场强,最终大幅优化材料储能性能。此外,硅氧烷单元独有的自修复特性,可显著提升杂化聚合物长期服役稳定性。实验结果表明,含 10 摩尔百分比二甲基硅氧烷(DMS)单元的交联型聚芳醚酮共聚物 c-P (AEK-DMS) 在 150 ℃高温下展现出优异综合性能:储能密度高达 7.5 J/cm3,放电效率可达 90%;其自修复孔洞尺寸相较纯基体材料缩小 56%,性能远优于现有文献报道的同类材料。
Superior High-Temperature Energy Storage Capacity Enabled by Silicone-PAEK Hybrid Dielectrics, Advanced Functional Materials, 2026, https://doi.org/10.1002/adfm.76818.
