CdSe@ZnS核壳量子点

深陷阱抑制载流子迁移

量子点引入深陷阱和界面势垒，显著抑制高压直流下聚乙烯电介质中的电荷载流子迁移。

Wang, Heyu · Li, Zhonglei · Zechao, Yang · 无忧 · Zheng, Zhong · Yin, Yifan · 赵帅 · Du, Boxue

ACS Applied Materials & Interfaces 2025

具体参数

直流电导率降幅（30 °C）

{'zh': '59.2', 'en': '59.2'} %

直流电导率降幅（90 °C）

{'zh': '70.2', 'en': '70.2'} %

击穿强度提升（90 °C）

{'zh': '25.1', 'en': '25.1'} %

ZnS壳深陷阱能级

{'zh': '1.007-1.036', 'en': '1.007-1.036'} eV

CdSe核深陷阱能级

{'zh': '1.060-1.075', 'en': '1.060-1.075'} eV

ZnS/PE界面电子势垒

{'zh': '5.31', 'en': '5.31'} eV

技术优势

高温下仍抑制漏电

ZnS壳引入1.007–1.036 eV的深陷阱能级，在高温高场下捕获载流子，使90 °C直流电导率降低70.2%。

击穿强度提升

量子点界面势垒（ZnS/PE电子势垒5.31 eV）有效局域载流子，减少高能载流子引发击穿的概率，使90 °C击穿强度提高25.1%。

低掺量高分散

溶剂辅助共混法使量子点在聚乙烯中均匀分散，仅0.10 wt%掺量即可实现显著性能提升，避免团聚。

应用场景

• 高压直流电缆绝缘：用于高压直流电缆主绝缘，在高温高场下保持低电导和高击穿强度。
• 电力设备绝缘：用于变压器、套管等高温部件，抑制载流子迁移导致的绝缘失效。
• 纳米复合电介质：提供一种低掺量、高分散的量子点掺杂方案，提升聚合物基体绝缘性能。