纳米SiO₂聚酰亚胺复合介电膜

150 °C 储能效率 86.3%

高比表面纳米填料显著抑制高温漏电流，提升击穿场强，使聚酰亚胺复合膜在150 °C下兼具高储能密度与高放电效率。

Sen, Ren · Yuanjie, Zhao · Pang, Lixia · Wang, Xiaolong · 周迪 · Li, Wenbo · Fang, Zhen

ACS Applied Nano Materials 2023

具体参数

放电能量密度

{'zh': '5.34', 'en': '5.34'} J cm^-3

充放电效率

{'zh': '86.3', 'en': '86.3'} %

光学带隙

{'zh': '2.59', 'en': '2.59'} eV

技术优势

高温漏电流被压住

高比表面纳米SiO₂的深陷阱效应抑制电荷注入，使复合膜在高温下的漏电流密度显著降低，从而保障高场下的充放电可靠性。

击穿场强显著提高

纳米填料在基体中形成势垒并均匀电场，使复合膜在高温下能够承受更高电场而不失效，为高储能密度提供前提。

150 °C 高储能高效率

在150 °C、550 MV m⁻¹下同时获得5.34 J cm⁻³能量密度与86.3%效率，证明该复合材料可在严苛高温环境中稳定工作。

应用场景

• 高温薄膜电容器：在150 °C下同时保持高储能密度与高效率，直接适配高温薄膜电容器的介电层需求。
• 耐高温介电聚合物：以聚酰亚胺为基体并引入高比表面纳米填料，制备的复合膜可作为耐高温介电材料使用。
• 纳米复合电介质：通过特定尺寸与含量纳米SiO₂的掺入，可调控复合材料的介电与击穿行为。
• 航空航天电容器：航空航天场景要求介电材料在高温下仍可靠储能，该复合膜的150 °C性能提供解决方案。
• 高温电力电子：在高温电力电子系统中，该介电膜可作为电容器的关键材料，保障高场高温运行。