通過設計多層聚合物納米復合材料可以增強介電聚合物的電容儲能性能，而納米復合材料通常包括具有高負載填料（>10 vol.%）的極化層和具有低填料負載(≤5 vol.%）的擊穿強度（Eb）層。然而，多層納米復合材料中的高填料負載量通常會使擊穿強度和機械性能變差，并使膜加工復雜化。因此，在具有低納米填料負載的層狀復合材料中平衡極化和擊穿強度是一個巨大的挑戰。在此，寧波大學Pan Zhongbin、同濟大學Wang Peng、賓夕法尼亞州立大學Wang Qing提出了具有超低納米填料負載量的多層聚合物納米復合材料。
本文要點：
1) 新設計的多層納米復合材料的放電能量密度顯著提高，即達到25.1J/cm3，充放電效率高達93.8%。作者研究了多層復合膜的結構和組成對介電性能和電容性能的影響。
2) 此外，作者進行了有限元模擬，以進一步了解具有超低納米填料負載的多層復合膜的擊穿過程。該工作為開發用于高能量密度電容器的可擴展層狀聚合物復合電介質開辟了新途徑。
Cheng Yu et.al Multilayer nanocomposites with ultralow loadings of nanofillers exhibiting superb capacitive energy storage performance EES 2023
DOI: 10.1039/D3EE02313C
https://doi.org/10.1039/D3EE02313C
