聚丙烯基薄膜储能的影响机制及优化策略研究进展

作     者：张传升 章程 任成燕 黄邦斗 邢照亮 邵涛 Zhang Chuansheng;Zhang Cheng;Ren Chengyan;Huang Bangdou;Xing Zhaoliang;Shao Tao

作者机构：等离子体科学和能源转化北京市国际科技合作基地中国科学院电工研究所北京100190 中国科学院大学北京100049 先进输电技术全国重点实验室国网智能电网研究院有限公司北京102209 

出 版 物：《电工技术学报》 (Transactions of China Electrotechnical Society)

年 卷 期：2024年第39卷第7期

页      面：2193-2213页

核心收录：

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：国家自然科学基金智能电网联合基金项目(U2166215) 

主　　题：BOPP 薄膜 储能密度 材料改性 击穿 自愈 

摘      要：双向拉伸聚丙烯(BOPP)薄膜因其具有良好的绝缘、损耗低、金属化后具有自愈性能等特性而被广泛应用于薄膜电容器。目前BOPP薄膜电容器也面临单位体积内储能密度低、高温性能差等问题,无法满足设备集约化、小型化的发展趋势,亟须开展聚丙烯基薄膜储能密度提升研究。该文首先介绍了影响介质储能特性的极化与击穿机制,为改性方案的开发提供了必要理论依据。其次,仔细探讨了现有工业生产工艺所引发的多种不利因素与关键挑战,为改性方案与生产实际相结合寻找到介入点;深入挖掘了现有调控手段,如基体调控、结构设计优化以及表面修饰等,分析了无机与有机组分掺杂、“三明治结构、功能层沉积与接枝等方案的优势和不足,并归纳了诸如量子尺寸效应调控等新颖方法。最后,从工业生产角度提出了高效率、低成本的改性方法并探讨了相应的机制,并对未来研究重点进行了总结与展望。