核壳TiO₂@Au纳米纤维

储能密度提升250%

一种利用物理包覆策略制备的核壳纳米纤维，只需添加极少量即可显著提升聚合物电介质的击穿强度和介电常数，从而实现超高储能密度。

Zengliang, Ren · 史志成 · Qingyang, Tang · Xia, Shuimiao · Sun, Liang · 范润华 · 崔洪芝 · 汪宏

Advanced Functional Materials 2024

具体参数

击穿强度

{'zh': '749', 'en': '749'} MVm⁻¹

介电常数

{'zh': '10.2', 'en': '10.2'}

能量密度

{'zh': '18.6', 'en': '18.6'} Jcm⁻³

技术优势

用量极少

仅添加0.1 wt%的TiO₂@Au纳米纤维，即可大幅提升PVDF的储能性能，保持基体原有加工性。

制备简单

采用物理包覆策略，避免了复杂的化学合成步骤，是一种简便的核壳结构制备方法。

机理明确

储能性能的提升源于Au纳米粒子的库仑阻塞效应和微电容效应，为设计高性能填料提供了理论指导。

应用场景

• 高能量密度电介质：大幅提升聚合物电介质储能密度，满足高能量密度需求。
• 脉冲功率电容器：提高电容器储能密度，增强脉冲功率系统性能。
• 聚合物介电复合材料：作为高效填料，制备高性能聚合物介电复合材料。
• 核壳纳米填料：提供核壳填料新范例，实现性能协同增强。
• 功能纳米复合材料：拓展核壳纳米材料在功能复合材料中的应用。