AM：γ射线辐照显著增强聚合物介电薄膜的电容储能性能

湘湘

2024-01-31

聚合物电介质电容器是先进电子设备和电网的基础，但能量密度低，阻碍了紧凑型电气系统的小型化。

中国科学技术大学Xiaoguang Li、Shengchun Shen和Yuewei Yin等发现高能量和强穿透性γ辐照显著增强了聚合物电介质的电容储能性能。

本文要点：

（1）

经γ辐照的双轴取向聚丙烯（BOPP）薄膜在968MV m^-1下表现出10.4J cm^-3的极高能量密度，效率为97.3%。特别是，在600MV m^-1下，经过20，000次充放电循环后，仍能可靠地保持4.06J cm^-3的能量密度和98%的超高效率。在125°C时，经γ辐射的BOPP薄膜仍能提供5.88J cm^-3的高放电能量密度，在770MV m^-1时效率为90%。在150°C的高温下，γ辐照的环烯烃共聚物也获得了显著的改善，验证了该策略的可推广性。实验和理论分析表明，这种优异的性能应该与γ辐射在分子链中诱导的具有高电子亲和力的极性官能团有关，这些官能团提供了深能量陷阱以阻止电荷传输。

（2）

这项工作为开发高性能聚合物电介质提供了一种简单且普遍适用的策略。

参考文献:

Y. Wang, Z. Bao, S. Ding, J. Jia, Z. Dai, Y. Li, S. Shen, S. Chu, Y. Yin, X. Li, γ-Ray Irradiation Significantly Enhances Capacitive Energy Storage Performance of Polymer Dielectric Films. Adv. Mater. 2024, 2308597.

DOI: 10.1002/adma.202308597

https://doi.org/10.1002/adma.202308597