陜西科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院劉曉旭教授在聚酰亞胺(PI)和鈮酸鈣(CNO)納米片之間設(shè)計了獨特的新型“金屬離子有機雜化界面”，為聚合物基復(fù)合電介質(zhì)的界面結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了新的思路。近日該研究成果發(fā)表在Advanced Materials上。

研究發(fā)現(xiàn)界面中金屬離子不僅能與無機CNO實現(xiàn)原子級匹配，還能與PI鏈實現(xiàn)少缺陷的結(jié)構(gòu)匹配，形成均勻而穩(wěn)定的化學(xué)鍵合。該結(jié)果得到了實驗測試表征和理論計算的驗證，其中“金屬離子有機雜化界面”可減少了自由體積，并在填料-基質(zhì)界面區(qū)域引入深阱，從而抑制了基于PI基復(fù)合電介質(zhì)中的電場畸變。因此，含有“金屬離子有機雜化界面”的PI基電介質(zhì)表現(xiàn)出優(yōu)異的儲能性能。在25℃和150℃下，且儲能效率為90%時，該復(fù)合介質(zhì)的儲能密度分別達(dá)到9.42 J cm³和4.75 J cm³，為純PI的2.6倍和11.6倍。

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1002/adma.202402239

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作者：嚴(yán)濤

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