面向高温介电储能应用的聚合物基电介质材料研究进展

摘要

介电储能电容器以其充放电速度快、功率密度高等优点,在现代电子和电力系统中得到了广泛应用.目前,与可再生能源相关的新兴产品,如混合动力汽车、并网光伏发电和风力发电、井下油气勘探等,对于介电储能电容器的高温储能性能提出了更高的要求.本文总结了近年来关于聚合物及其纳米复合电介质材料的高温介电储能研究中的代表性研究进展,为该领域科研工作者进一步研究提供参考.首先介绍了电介质材料储能的物理机理,并对电介质材料的几种电导机制进行了总结和分析;接下来介绍了目前提高聚合物基电介质材料高温储能性能的几种方法,包括纳米复合改性和相关的层状结构设计,以及高分子聚合物的分子结构设计和化学交联处理等;最后对聚合物基电介质材料在高温储能应用领域中尚待解决的科学技术问题进行了讨论,并展望了未来可能的研究方向.