一种电储能介质陶瓷/聚合物复合材料及其制备方法_2

文档序号:9366437阅读:来源:国知局
厚5微米,中层厚10微米,上层厚5微米。
[0034]该电储能介质陶瓷/聚合物复合材料的制备方法为:
[0035] 1)称取三份PVDF,利用磁力搅拌将其分别溶解于三份丙酮与丁酮的混合溶剂中, 得到三份聚合物溶液,其中每份聚合物溶液中聚合物与溶剂的质量比均为1:10,搅拌溶解 的时间约为1小时,搅拌温度为40°C;
[0036] 2)按照复合材料下、中、上三层中BaTi(V^PVDF的体积比(分别为1:9、1:99、 1:9),称取三份BaTiO3分别超声分散于上述三份聚合物溶液中,之后在室温下磁力搅拌,直 至形成稳定的悬浊液A、B、C;悬浊液A、B、C中BaTiOr^PVDF的体积比分别与复合材料的 下、中、上三层中BaTi(V^PVDF的体积比相同;
[0037] 3)采用多层流延工艺,根据复合材料下、中、上三层的厚度调整流延机刮刀的高 度,依次将悬浊液A、B、C层叠流延于PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)基板上,特别注意应等 到下面一层的流延薄膜已经干燥成型后再进行上面一层膜的流延过程,之后在60°C下通风 干燥24小时,得到具有三层结构的复合材料;
[0038] 4)将上述具有三层结构的复合材料置于200°C下热处理5分钟,之后立即放入冰 水中完成淬火工艺,再在60°C下通风干燥24小时,得到电储能介质陶瓷/聚合物复合材料。
[0039] 本发明使用aixACCT系统测试材料的击穿场强与储能密度,测试交流电场频率为 IOHz,测试电流为0. 1mA。
[0040] 实施例1中的电储能介质陶瓷/聚合物复合材料的相关储能性能如图2 (a)所示, 该电储能介质陶瓷/聚合物复合材料的性能达到如下指标:击穿场强为350MV/m,储能密度 高达l〇J/cm3。
[0041] 实施例2
[0042] 本实施例采用聚偏二氟乙烯(PVDF)为基体,纳米钛酸钡(BaTiO3)颗粒(粒径小 于500纳米)为填料。该实施例中电储能介质陶瓷/聚合物复合材料的上、下两层中填料 的体积分数为20 %,中间层中填料的体积分数为1 %。复合材料的整体厚度为20微米,其 中下层厚5微米,中层厚10微米,上层厚5微米。
[0043] 该电储能介质陶瓷/聚合物复合材料的制备方法为:
[0044] 1)称取三份PVDF,利用磁力搅拌将其分别溶解于三份丙酮与丁酮的混合溶剂中, 得到三份聚合物溶液,其中每份聚合物溶液中聚合物与溶剂的质量比均为1:10,搅拌溶解 的时间约为1小时,搅拌温度为40°C;
[0045] 2)按照复合材料下、中、上三层中BaTi(V^PVDF的体积比(分别为1:4、1:99、 1:4),称取三份BaTiO3分别超声分散于上述三份聚合物溶液中,之后在室温下磁力搅拌,直 至形成稳定的悬浊液A、B、C;悬浊液A、B、C中BaTiOr^PVDF的体积比分别与复合材料的 下、中、上三层中BaTi(V^PVDF的体积比相同;
[0046] 3)采用多层流延工艺,根据复合材料下、中、上三层的厚度调整流延机刮刀的高 度,依次将悬浊液A、B、C层叠流延于PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)基板上,特别注意应等 到下面一层的流延薄膜已经干燥成型后再进行上面一层膜的流延过程,之后在60°C下通风 干燥24小时,得到具有三层结构的复合材料;
[0047] 4)将上述具有三层结构的复合材料置于200°C下热处理5分钟,之后立即放入冰 水中完成淬火工艺,再在60°C下通风干燥24小时,得到电储能介质陶瓷/聚合物复合材料。
[0048] 本发明使用aixACCT系统测试材料的击穿场强与储能密度,测试交流电场频率为 IOHz,测试电流为0. 1mA。
[0049] 实施例2中的电储能介质陶瓷/聚合物复合材料的相关储能性能如图2 (b)所示, 该电储能介质陶瓷/聚合物复合材料的性能达到如下指标:击穿场强为470MV/m,储能密度 高达 19J/cm3。
[0050] 实施例3
[0051] 本实施例采用聚酰亚胺(PI)为基体,纳米二氧化钛(TiO2)颗粒(粒径小于500纳 米)为填料。该实施例中电储能介质陶瓷/聚合物复合材料的上、下两层中填料的体积分 数为10%,中间层中填料的体积分数为1 %。复合材料的整体厚度为20微米,其中下层厚 5微米,中层厚10微米,上层厚5微米。
[0052] 该电储能介质陶瓷/聚合物复合材料的制备方法为:
[0053]1)称取三份PI,利用磁力搅拌将其分别溶解于三份二甲基甲酰胺中,得到三份聚 合物溶液,其中每份聚合物溶液中聚合物与溶剂的质量比均为1:20,搅拌溶解的时间约为 1小时,搅拌温度为40°C;
[0054] 2)按照复合材料下、中、上三层中TiO^PI的体积比(分别为1:9、1:99、1:9), 称取三份TiO2分别超声分散于上述三份聚合物溶液中,之后在室温下磁力搅拌,直至形成 稳定的悬浊液A、B、C;悬浊液A、B、C中1102与PI的体积比分别与复合材料的下、中、上三 层中1102与PI的体积比相同;
[0055] 3)采用多层流延工艺,根据复合材料下、中、上三层的厚度调整流延机刮刀的高 度,依次将悬浊液A、B、C层叠流延于PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)基板上,特别注意应等 到下面一层的流延薄膜已经干燥成型后再进行上面一层膜的流延过程,之后在60°C下通风 干燥24小时,得到具有三层结构的复合材料;
[0056] 4)将上述具有三层结构的复合材料置于200°C下热处理5分钟,之后立即放入冰 水中完成淬火工艺,再在60°C下通风干燥24小时,得到电储能介质陶瓷/聚合物复合材料。
[0057] 本发明使用aixACCT系统测试材料的击穿场强与储能密度,测试交流电场频率为 IOHz,测试电流为0. 1mA。
[0058] 实施例3中的电储能介质陶瓷/聚合物复合材料的性能达到如下指标:击穿场强 为400MV/m,储能密度高达12J/cm3。
[0059] 实施例4
[0060] 本实施例采用聚偏二氟乙烯(PVDF)为基体,纳米钛酸钡(BaTiO3)颗粒(粒径小 于500纳米)为填料。该实施例中电储能介质陶瓷/聚合物复合材料的上、下两层中填料 的体积分数为30 %,中间层中填料的体积分数为1 %。复合材料的整体厚度为30微米,其 中下层厚7. 5微米,中层厚15微米,上层厚7. 5微米。
[0061 ] 该电储能介质陶瓷/聚合物复合材料的制备方法为:
[0062] 1)称取三份PVDF,利用磁力搅拌将其分别溶解于三份丙酮与丁酮的混合溶剂中, 得到三份聚合物溶液,其中每份聚合物溶液中聚合物与溶剂的质量比均为1:10,搅拌溶解 的时间约为1小时,搅拌温度为40°C;
[0063] 2)按照复合材料下、中、上三层中BaTi(V^PVDF的体积比(分别为3:7、1:99、 3:7),称取三份BaTiO3分别超声分散于上述三份聚合物溶液中,之后在室温下磁力搅拌,直 至形成稳定的悬浊液A、B、C;悬浊液A、B、C中BaTiOr^PVDF的体积比分别与复合材料的 下、中、上三层中BaTi(V^PVDF的体积比相同;
[0064] 3)采用多层流延工艺,根据复合材料下、中、上三层的厚度调整流延机刮刀的高 度,依次将悬浊液A、B、C层叠流延于PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)基板上,特别注意应等 到下面一层的流延薄膜已经干燥成型后再进行上面一层膜的流延过程,之后在60°C下通风 干燥24小时,得到具有三层结构的复合材料;
[0065] 4)将上述具有三层结构的复合材料置于200°C下热处理5分钟,之后立即放入冰 水中完成淬火工艺,再在60°C下通风干燥24小时,得到电储能介质陶瓷/聚合物复合材料。
[0066] 本发明使用aixACCT系统测试材料的击穿场强与储能密度,测试交流电场频率为 IOHz,测试电流为0. 1mA。
[0067] 实施例4中的电储能介质陶瓷/聚合物复合材料的相关储能性能如图2 (c)所示, 该电储能介质陶瓷/聚合物复合材料的性能达到如下指标:击穿场强为420MV/m,储能密度 高达 18J/cm3。
[0068] 实施例5
[0069] 本实施例采用聚偏二氟乙烯(PVDF)为基体,纳米钛酸钡(BaTiO3)颗粒(粒径小 于500纳米)为填料。该实施例中电储能介质陶瓷/聚合物复合材料的上、下两层中填料 的体积分数为40 %,中间层中填料的体积分数为1 %。复合材料的整体厚度为30微米,其 中下层厚7. 5微米,中层厚15微米,上层厚7. 5微米。
[0070] 该电储能介质陶瓷/聚合物复合材料的制备方法为:
[0071] 1)称取三份PVDF,利用磁力搅拌将其分别溶解于三份丙酮与丁酮的混合溶剂中, 得到三份聚合物溶液,其中每份聚合物溶液中聚合物与溶剂的质量比均为1:10,搅拌溶解 的时间约为1小时,搅拌温度为40°C;
[0072] 2)按照复合材料下、中、上三层中BaTiO^PVDF的体积比(分别为2:3、1:99、 2:3),称取三份BaTiO3分别超声分散于上述三份聚合物溶液中,之后在室温下磁力搅拌,直 至形成稳定的悬浊液A、B、C;悬浊液A、B、C中BaTiOr^PVDF的体积比分别与复合材料的 下、中、上三层中BaTi(V^PVDF的体积比相同;
[0073] 3)采用多层流延工艺,根据复合材料下、中、上三层的厚度调
当前第2页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1