简 刚,王子杰,高 敏,刘美瑞,潘垒垒,朱裕祥,焦 勇

(江苏科技大学 材料科学与工程学院,镇江 212003)

核壳型颗粒是近年来功能材料领域研究的热点．该颗粒由一个内核和至少一种不同材料形成的外壳构成．由于结合了不同性质的材料,通过对该类颗粒进行设计并改善材料的活性、热稳定性、介电、导电性以及抗氧化性等性能,可应用在生物、催化、电力以及储能等诸多领域[1-4]．石墨烯(Graphene)具有强导电(电子迁移率为200 000 cm2/Vs;可调制禁带宽度为0～0.25 eV)、强导热(热导率为5 300 W/mK)和高强度(抗拉强度为130.5GPa)等性能[5];而钛酸钡(BaTiO3)则具有良好绝缘性(禁带宽度为3.2 eV)、高介电(相对介电常数为3 000)[6]．设计将BaTiO3作为外壳包裹石墨烯内核形成的核壳型颗粒,能够结合这两种材料的独特性质,可制备成微型铁电隧道结(信息存储领域,石墨烯和BaTiO3分别充当电极和铁电体)、高介电复合材料(嵌入式电容器和储能领域,基于石墨烯和BaTiO3界面的强界面极化作用)等前沿领域．在核壳型高介电复合材料的填充颗粒研究中,研究者对Ag、Al等金属导电颗粒进行TiO2(相对介电常数为48)、SiO2(相对介电常数为3.9)等绝缘介质层包裹[7-9],但目前尚未有在石墨烯上包裹高介电BaTiO3的研究．而且,基于界面极化的理论,两种材料的电导率和介电常数反差越大,界面极化作用越强,复合材料介电性能越好[10]．因此,本研究开展了使用液相法在片状石墨烯表面涂覆BaTiO3层的研究,并将其填充制备高介电复合材料,进行相关性能研究．

1 实验方法

1.1 石墨烯颗粒表面……

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