钛酸钡基/聚偏氟乙烯复合介质材料的界面改性与储能性能

• 作者: 刘少辉 王娇 翟继卫 郝好山 陈长青
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 钛酸钡 复合材料 表面改性 储能密度
• 年，卷（期）: 2020,（21）
• 所属期刊栏目: 百岁铁电: 新材料、新应用专题
• 页码范围: 53-66
• 页数: 14页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.69.20201031

摘要

随着功率型电子器件设备向小型化和高性能化方向发展,迫切需要高储能密度、高充放电效率、易加工成型、性能稳定的介质材料.目前BaTiO3基介电陶瓷具有较高的介电常数,但耐击穿场强低、柔性差,而聚合物基电介质材料具有超高功能密度、超快的充放电响应时间、良好的柔韧性、高耐击穿场强、质量轻等优点,但聚合物材料本身存在介电常数较低、极化强度低等问题,因此导致两者储能密度较低,限制了在小型化功率型电容器元件中的应用.为了获得高储能性能材料,科学家提出通过复合的方式将高介电常数无机陶瓷填料加入到聚合物中,提高材料的储能性能,界面在材料的性能中扮演着至关重要的角色,本文综述了钛酸钡基/聚偏氟乙烯复合电介质材料界面设计和控制的最新研究进展.总结了偶联剂、表面活性剂表面改性、聚合物壳层表面修饰、无机壳层表面改性、有机-无机壳层协同改性等界面改性方法对复合材料极化和储能性能的影响,探讨了现有的界面模型与理论研究方法,概述了存在的挑战和实际局限性,展望了未来的研究方向.