APP下载

聚偏氟乙烯基电介质的储能性能

2021-10-07赵益霏

化工技术与开发 2021年9期

赵益霏

(西安石油大学化学化工学院,陕西 西安 710065)

随着绿色发展理念不断渗透进生活的方方面面,当前各行业对高性能电能存储设备的需求愈发迫切。目前商品化的电能存储设备主要有燃料电池、电池、电化学超级电容器及传统电容器等[1]。电容器作为电力、电气及电子信息系统中重要的元器件之一,在隔直通交、耦合、旁路、滤波、调谐回路、能量转换及控制方面发挥了极为关键的作用。电容器按材料可分为陶瓷电容器、电解电容器和薄膜电容器等,其中金属化聚合物薄膜电容器除了具有质量轻、价格低廉、加工性能优良等优点,还具有击穿场强高、充放电速度快、功率密度大等特点[2-3],尤其适用于需要在短时间内释放大量电能的大功率放电系统,在电动汽车、光伏发电、家用电器、音像设备等领域也有着广泛的应用。传统电容器的功率密度虽然较高,但是能量密度很低,因此,开发高储能密度、低能量损耗、充放电速度快、耐高温、寿命长、易制备且成本低廉的电介质材料,是金属化薄膜电容器领域的主要发展方向。

聚合物的介电储能性能主要来自其偶极,在外场极化后可形成内部电场,并在表面两侧产生自由电荷。聚合物电介质的柔性好、击穿场强高、自愈性好、易于规模化的特性,使其在大型器件、高压区域、超级电容器、电活性材料、柔性器件等领域有着不可或缺的作用[4-5]。

按照在电场下的响应行为,电介质材料可分为线性电介质、典型铁电体、弛豫铁电体、反铁电体等4类(图1)。……

登录APP查看全文