检索结果-南通市图书馆

作者：刘鹏哈尔滨理工大学

学位级别：硕士

随着清洁能源领域的快速发展,对先进电能存储系统重要需求也更加急迫。常规储能器件包括电化学电池、电介质电容器和超级电容器,其中聚合物薄膜电容器以其工作电压高、充放电速率快、低成本和高可靠性等优势脱颖而出。商用双向拉伸聚丙... 详细信息

随着清洁能源领域的快速发展,对先进电能存储系统重要需求也更加急迫。常规储能器件包括电化学电池、电介质电容器和超级电容器,其中聚合物薄膜电容器以其工作电压高、充放电速率快、低成本和高可靠性等优势脱颖而出。商用双向拉伸聚丙烯(BOPP)薄膜电容器应用最为广泛,但BOPP薄膜相对介电常数较小(10 Hz下约为2.3),导致电容器容量有限,开发高储能密度聚合物成为介质储能领域的研究热点。聚(偏氟乙烯-三氟乙烯-氯氟乙烯)(PVTC)作为弛豫铁电聚合物,具有相对较高的相对介电常数(10 Hz下约为10),但是较大的剩余极化会导致能量损耗严重,限制了储能密度与充放电效率的协同提升。针对上述问题,本文通过掺杂有机填料以及设计多层结构来改善PVTC基复合薄膜的储能性能。具体研究内容如下:选用具有较高电子亲和能和较窄能隙的电压稳定剂(联甲基苯乙烯酮(RBBT))作为有机填料,采用溶胶凝胶法将RBBT纳米片与PVTC共混,经过涂膜和热压工艺即制备得到复合薄膜,系统研究了RBBT填料含量以及热压工艺对复合薄膜微观结构和电学性能的影响。结果表明,当RBBT含量为3 wt%时,施加489.98 k V/mm电场复合薄膜的储能密度和充放电效率分别达到13.43 J/cm和49.73%。热压复合薄膜在479.67k V/mm电场强度下的储能密度为14.17 J/cm,其充放电效率为55.52%。其中热压工艺能够提高复合薄膜中的γ相含量,有利于提升充放电效率,但同时导致薄膜击穿场强略有下降。利用磁控溅射技术在PVTC表面生长宽禁带无机绝缘层氮化铝(Al N),分别制备了三层和五层复合薄膜,系统研究了Al N薄层的厚度以及多层结构设计对PVTC储能性能的影响规律和提升机制。研究发现,Al N无机绝缘层均匀地生长在PVTC表面,当Al N薄层厚度为150 nm时,PVTC基复合薄膜的储能密度与充放电效率提升最大。施加529.88 k V/mm电场时,五层复合薄膜的储能密度和充放电效率分别为16.62 J/cm和63.82%。Al N薄层作为金属电极与PVTC膜层界面处的势垒层,显著抑制电极电荷注入,降低了高电场下的电导损耗。Al N中间层能够阻挡电荷在PVTC本体层中传输,降低了泄漏电流密度,提升了复合薄膜的击穿场强。本文阐明了有机填料RBBT的掺杂含量和热压工艺对PVTC的微观结构和电学性能影响规律,揭示了基于Al N无机功能薄层结构设计的PVTC基复合薄膜绝缘性能和储能性能提升机制,研究结果为开发高储能密度电容器薄膜材料提供了重要参考。

关键词： P(VDF-TrFE-TFE) 填充相磁控溅射多层结构储能性能

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聚醚酰亚胺基复合介质的结构设计与高温储能性能研究

聚醚酰亚胺基复合介质的结构设计与高温储能性能研究

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作者：杨连印哈尔滨理工大学

学位级别：硕士

聚合物薄膜电容器具有功率密度大、安全性高、绝缘性好等优点而在电气工程领域具有广泛应用。然而,在强电场或高温等极端条件下,聚合物介质薄膜的储能性能严重劣化,改善储能介质的高温性能已成为领域内的研究热点。本文选择具有线性极... 详细信息

聚合物薄膜电容器具有功率密度大、安全性高、绝缘性好等优点而在电气工程领域具有广泛应用。然而,在强电场或高温等极端条件下,聚合物介质薄膜的储能性能严重劣化,改善储能介质的高温性能已成为领域内的研究热点。本文选择具有线性极化性质的聚醚酰亚胺(PEI)薄膜作为基本储能单元,通过聚合物薄膜的结构设计优化来降低高温电导损耗,进而改善高温储能性能。选择宽禁带氮化硼纳米片(BNNS)和氧化镁(MgO)作为无机功能填料,改善PEI基复合介质的高温储能性能。采用溶液流延法制备不同填料含量的PEI/BN、PEI/MgO复合介质。利用宽禁带无机填料与聚合物基体形成的界面势垒而引入电荷陷阱,进而降低高温电导损耗并改善储能性能。当施加410 MV/m电场和150℃条件下,MgO掺杂含量为5 wt%的复合介质的最大放电能量密度为2.77 J/cm,同时充放电效率保持在90%以上。通过引入无机势垒中间层而构筑具有三明治结构的PEI/势垒层/PEI复合介质。采用逐层溶液流延法制备了含有宽禁带无机绝缘层的PEI/BN/PEI、PEI/MgO/PEI复合介质。通过调控BN或MgO无机绝缘层厚度,发现无机绝缘中间层能够阻碍电荷在介质体内输运,显著降低高温电导损耗,提升储能性能。当施加510 MV/m电场和150℃条件下,PEI/MgO/PEI复合介质的最大放电能量密度达4.13 J/cm,且充放电效率高于90%。利用在PEI薄膜表面生长无机势垒层,抑制金属电极电荷注入,进而降低高温电导损耗。采用磁控溅射技术在PEI薄膜表面生长宽禁带二氧化硅(SiO)势垒层,获得具有不同SiO膜层厚度的SiO/PEI/SiO复合介质。在电极/介质界面生长SiO薄膜能够提高电荷注入势垒,抑制高温电导损耗。当溅射时间为2小时,SiO薄膜厚度约为125 nm,SiO/PEI/SiO复合介质的最大放电能量密度达2.96 J/cm,充放电效率保持在90%以上。

关键词：填充相势垒层复合介质电导损耗高温储能

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中、高温多层陶瓷基板共烧用导体浆料的研究现状及发展趋势

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标准科学 2023年第S1期 215-220页

作者：吴亚光赵昱刘林杰张炳渠中国电子科技集团公司第十三研究所

本文主要以烧结温度作为分类依据,对当前陶瓷封装领域内中、高温多层陶瓷基板共烧用导体浆料不同的导电相、填充相以及粘结相做了介绍并综述了相关研究进展。最后对中、高温多层陶瓷基板共烧用导体浆料今后的研究方向做了展望。

关键词：中、高温多层共烧陶瓷基板导体浆料导电相填充相粘结相

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