西安交大张志成教授团队 AFM：通过氟效应协同调控电介质薄膜优异的结晶特性、储能性能以及加工性能

主要观点总结

本文介绍了西安交大张志成教授团队在电介质材料领域的研究进展，通过接枝含氟基团的甲基丙烯酸三氟乙酯（TFEMA）到聚丙烯（PP）上，优化了聚合物储能与加工性能，显著提高了金属化薄膜电容器的储能密度和可靠性。该研究对于提高电介质材料的性能和开发更高效、更可靠的电介质材料具有重要意义。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景

随着电介质材料在电子和能源领域的应用需求增加，开发具有更高储能密度、更长使用寿命和良好加工性能的电介质材料成为研究热点。

关键观点2: 研究创新点

西安交大张志成教授团队通过接枝含氟基团的TFEMA到PP上，利用氟效应协同改善聚合物电介质的性能，提高了材料的储能密度、降低了能量损耗，并保持了良好的加工性能。

关键观点3: 材料性能优化

研究团队通过引入适量的TFEMA，改善了PP链段的结晶行为和机械性能，形成了更有序的分子链段排列，提高了材料的整体性能和可靠性。

关键观点4: 实验结果

在实验中，优化后的材料能够在相当高的电场下工作，可释放能量密度高达8.2 J/cm3，能量转换效率超过90%。此外，该材料还表现出优异的耐高电场性能、高介电储能性能和长时间循环稳定性。

关键观点5: 研究意义

该研究为开发更高效、更可靠的电介质材料提供了新的思路和方法，有望为电力电子、可再生能源系统以及其他高科技领域的应用提供更为可靠和高效的解决方案。

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点击上方 “ 蓝字 ” 一键订阅 超高压输电、电磁能装备、新能源汽车等领域的快速发展对必备的储能元器件金属化薄膜电容器提出了更高电场强度、更大储能密度和更长使用寿命的新需求。现有以双向拉伸聚丙烯（BOPP）薄膜为介质的薄膜电容器虽然具有击穿强度高、介电损耗小、容易加工薄膜和卷绕成元器件等优点，但是其低介电常数导致的储能密度不足无法满足装备对储能单元的小型化及轻量化需求。现有其他电介质材料在加工成大面积薄膜以及后续的电容器元件制作时，往往会遇到介电损耗过大、难以通过拉伸或者流延制备出几个微米厚的薄膜、自愈性能不理想、薄膜与金属电极的附着力差等难以逾越的问题。如何解耦综合性能与加工工艺的矛盾是获得优异电介质材料的关键因素。 近日， 西安交大张志成教授团队 设计了一种在聚丙烯（PP ………………………………