SiO₂涂覆聚酰亚胺薄膜

高温储能密度翻倍

通过电子束蒸镀宽带隙SiO₂层显著提升聚酰亚胺薄膜在150°C下的击穿场强与储能密度，成本效益优于磁控溅射，适合大规模生产。

Sen, Ren · Shihao, Yuan · Mingkun, Huang · Pang, Lixia · Li, Wenbo · Wang, Xiaolong · 周迪 · Yuanjie, Zhao

Journal of Energy Storage 2024

具体参数

击穿场强

{'zh': '459.65', 'en': '459.65'} MV m⁻¹

储能密度

{'zh': '3.2', 'en': '3.2'} J cm⁻³

击穿场强

{'zh': '504.08', 'en': '504.08'} MV m⁻¹

储能密度

{'zh': '6.75', 'en': '6.75'} J cm⁻³

充放电效率

{'zh': '90.9', 'en': '90.9'} %

技术优势

击穿场强翻倍

宽带隙SiO₂层阻挡了电极注入电荷，使150 °C击穿场强从纯PI基体大幅提升至459.65 MV m⁻¹。

储能密度六倍以上

加入少量SrTiO₃纳米颗粒后，进一步将储能密度提高到6.75 J cm⁻³，同时保持90.9%的效率。

低成本可量产

电子束热蒸发沉积的SiO₂层性能与昂贵的磁控溅射相当，为大规模工业化生产提供了经济方案。

高温效率仍高

在150 °C下，复合材料薄膜仍保持90.9%的充放电效率，减少高温运行时的能量损失。

应用场景

• 薄膜电容器：直接用于高温薄膜电容器，替代现有高温聚合物介电材料。
• 高温储能：在150 °C下实现高储能密度，适用于高温储能系统。
• 聚酰亚胺复合材料：通过SiO₂涂层和SrTiO₃掺杂，提升聚酰亚胺复合材料的高温介电性能。
• 电容器制造：电子束蒸镀成本低、可规模化，适合电容器的大规模生产。