一种高储能特性锆钛酸钡基电容器薄膜及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN118645360A

    公开(公告)日:2024-09-13

    申请号:CN202410638271.3

    申请日:2024-05-22

    Abstract: 本发明公开了一种高储能特性锆钛酸钡基电容器薄膜及其制备方法和应用,属于无机储能电容器薄膜及其制备技术领域。本发明解决了现有无机储能电容器薄膜储能密度低和柔韧性差的问题。本发明采用溶胶‑凝胶法结合旋涂退火工艺制备了化学式为(1‑x)Na0.5B0.5TiO3‑xBaZr0.2Ti0.8O3(x=0.92‑0.98)的无机储能电容器薄膜。将高介电常数的钛酸铋钠引入高击穿特性的锆钛酸钡中,通过形成纳米级极化区域,增加极化强度,抑制极化损耗,提升储能性能,在外加电压为120V时,其储能密度和储能效率并分别为62.1J/cm3和85.2%。

    一种PMMA/PVDF复合薄膜及其制备方法

    公开(公告)号:CN110951195A

    公开(公告)日:2020-04-03

    申请号:CN201911251052.5

    申请日:2019-12-09

    Abstract: 本发明涉及一种PMMA/PVDF复合薄膜及其制备方法,属于聚合物基电介质材料技术领域。为解决现有聚合物基电介质材料击穿场强和储能密度低的问题,本发明提供了一种PMMA/PVDF复合薄膜,由线性聚合物PMMA和铁电聚合物PVDF经共混、热压制成,其中PMMA在复合薄膜中的体积百分含量为25~75vol%。本发明制备的复合薄膜具有良好的介电常数、击穿场强~570kV/mm、储能密度~20.08J/cm3、较低的损耗和漏电流密度,与传统聚合物基电介质材料相比击穿概率明显降低,且具有良好的绝缘性能,可应用于储能器件的制造,改善电介质电容器的储能和击穿特性。

    一种柔性无机多层铁电薄膜及其制备方法

    公开(公告)号:CN119156115A

    公开(公告)日:2024-12-17

    申请号:CN202411270574.0

    申请日:2024-09-11

    Abstract: 一种柔性无机多层铁电薄膜及其制备方法,它属于柔性压电纳米能量收集器及其制备技术领域。本发明的目的是要解决当前电子器件面临击穿场强低、能量损耗大、样品质量差和柔性差的问题。发明采用溶胶‑凝胶法结合旋涂退火工艺在蓝宝石衬底上制备了无机多层铁电薄膜,然后利用激光剥离工艺将无机多层铁电薄膜转移到聚对苯二甲酸乙二酯的柔性衬底上,实现了无机薄膜的柔性化制备。本发明提供的制备工艺流程简便,方法新颖,制备过程环保无污染,适用于规模化生产。本发明制备的柔性无机多层铁电薄膜能够有效降低能量损耗,提升薄膜的击穿场强,提升电子器件的使用寿命。

    一种高储能柔性无机薄膜及其制备方法

    公开(公告)号:CN114864283B

    公开(公告)日:2024-05-07

    申请号:CN202210277441.0

    申请日:2022-03-21

    Abstract: 本发明公开了一种高储能柔性无机薄膜及其制备方法,属于储能介质材料制备技术领域。本发明解决了现有无机薄膜电容器储能性能偏低且弯折性较差的问题。本发明采用机械剥离、射频磁控溅射和快速退火工艺在Mica和金属电极之间引入宽禁带PZT薄层作为界面势垒层,抑制电极处电荷注入,提升击穿性能。且当退火温度为500℃时,退火处理过的PZT‑Mica‑PZT柔性无机薄膜具有优异的击穿强度(~792.5MV/m)和储能密度(~32.6J/cm3)以及较高的充放电效率(~90.0%),同时保持了无机薄膜自身优异的机械弯折性能。此外,本发明提供的制备工艺流程简洁,环保无污染,可推广实施。

    一种兼具高储能密度和低传导损耗的聚合物薄膜及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN116752089A

    公开(公告)日:2023-09-15

    申请号:CN202310702812.X

    申请日:2023-06-14

    Abstract: 一种兼具高储能密度和低传导损耗的聚合物薄膜及其制备方法和应用。本发明属于聚合物电介质储能材料及其制备领域。本发明的目的是为了解决聚合物薄膜电容器储能密度低以及传导损耗高的技术问题。本发明通过调控不同的溅射功率与溅射时间,选取恰当的基片转速、基板温度以及合适的靶基距进行溅射,在BOPP薄膜表面生长不同厚度的CoFe2O4作为磁性表面功能层,所得功能层表面粗糙度良好,未出现明显的缺陷。该磁性功能层能够有效提高电容薄膜的储能密度。此外,磁性功能层不但能够提高电子注入势垒,而且磁性表面功能层具有较大的剩余磁化,能够对电子产生洛伦兹力作用,调控电子的传输路径,减少传导损耗。

    一种具有异质结构界面势垒层的柔性无机薄膜及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN116153661A

    公开(公告)日:2023-05-23

    申请号:CN202310143143.7

    申请日:2023-02-21

    Abstract: 本发明公开了一种具有异质结构界面势垒层的柔性无机薄膜及其制备方法和应用,属于储能介质材料制备技术领域。本发明解决了现有薄膜电容器耐温性能差和储能密度低的问题。本发明采用磁控溅射技术在氟晶云母和金属电极之间构建异质结构界面势垒层,制备了四种结构薄膜,降低薄膜传导损耗,改善介质绝缘性能。其中,PAPMPAP柔性薄膜电容器具备较高的绝缘强度(~813.8MV/m)和较低的介电损耗,进而呈现出优异的储能密度(40.2J/cm3)和储能效率(88%)。在200℃下通过对无机薄膜电容器进行疲劳实验和充放电实验,表明无机薄膜可在高温下稳定运行。此外,本发明提供的制备工艺流程简洁,环保无污染,可推广实施。

    一种高储能柔性无机薄膜及其制备方法

    公开(公告)号:CN114864283A

    公开(公告)日:2022-08-05

    申请号:CN202210277441.0

    申请日:2022-03-21

    Abstract: 本发明公开了一种高储能柔性无机薄膜及其制备方法,属于储能介质材料制备技术领域。本发明解决了现有无机薄膜电容器储能性能偏低且弯折性较差的问题。本发明采用机械剥离、射频磁控溅射和快速退火工艺在Mica和金属电极之间引入宽禁带PZT薄层作为界面势垒层,抑制电极处电荷注入,提升击穿性能。且当退火温度为500℃时,退火处理过的PZT‑Mica‑PZT柔性无机薄膜具有优异的击穿强度(~792.5MV/m)和储能密度(~32.6J/cm3)以及较高的充放电效率(~90.0%),同时保持了无机薄膜自身优异的机械弯折性能。此外,本发明提供的制备工艺流程简洁,环保无污染,可推广实施。

    一种高极化强度和低漏电流密度的反铁电复合薄膜及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN119400591A

    公开(公告)日:2025-02-07

    申请号:CN202411653541.4

    申请日:2024-11-19

    Abstract: 一种高极化强度和低漏电流密度的反铁电复合薄膜及其制备方法和应用,它属于无机薄膜电容器和存储器制备技术领域。本发明的目的是要解决现有无机电容器和存储器薄膜极化强度低、漏电流密度大的问题。一种高极化强度和低漏电流密度的反铁电复合薄膜,由功能层和锆酸铅层复合而成;所述的功能层为五氧化二钽、氧化锌或氧化锆中的一种或几种。本发明通过对功能层的材料以及层数进行研究,得出最佳性能的无机薄膜;本发明采用溶胶‑凝胶法结合旋涂退火工艺制备了三种不同功能层材料的无机反铁电复合薄膜,将功能层引入锆酸铅反铁电薄膜中,降低了无机薄膜的漏电流密度,抑制复合薄膜的极化损耗,提升复合薄膜的极化强度,有利于提高器件的使用寿命。

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