聚偏氟乙烯基電介質(zhì)的儲(chǔ)能性能

趙益霏

（西安石油大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，陜西 西安 710065）

隨著綠色發(fā)展理念不斷滲透進(jìn)生活的方方面面，當(dāng)前各行業(yè)對高性能電能存儲(chǔ)設(shè)備的需求愈發(fā)迫切。目前商品化的電能存儲(chǔ)設(shè)備主要有燃料電池、電池、電化學(xué)超級電容器及傳統(tǒng)電容器等[1]。電容器作為電力、電氣及電子信息系統(tǒng)中重要的元器件之一，在隔直通交、耦合、旁路、濾波、調(diào)諧回路、能量轉(zhuǎn)換及控制方面發(fā)揮了極為關(guān)鍵的作用。電容器按材料可分為陶瓷電容器、電解電容器和薄膜電容器等，其中金屬化聚合物薄膜電容器除了具有質(zhì)量輕、價(jià)格低廉、加工性能優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)，還具有擊穿場強(qiáng)高、充放電速度快、功率密度大等特點(diǎn)[2-3]，尤其適用于需要在短時(shí)間內(nèi)釋放大量電能的大功率放電系統(tǒng)，在電動(dòng)汽車、光伏發(fā)電、家用電器、音像設(shè)備等領(lǐng)域也有著廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)電容器的功率密度雖然較高，但是能量密度很低，因此，開發(fā)高儲(chǔ)能密度、低能量損耗、充放電速度快、耐高溫、壽命長、易制備且成本低廉的電介質(zhì)材料，是金屬化薄膜電容器領(lǐng)域的主要發(fā)展方向。

聚合物的介電儲(chǔ)能性能主要來自其偶極，在外場極化后可形成內(nèi)部電場，并在表面兩側(cè)產(chǎn)生自由電荷。聚合物電介質(zhì)的柔性好、擊穿場強(qiáng)高、自愈性好、易于規(guī)模化的特性，使其在大型器件、高壓區(qū)域、超級電容器、電活性材料、柔性器件等領(lǐng)域有著不可或缺的作用[4-5]。

按照在電場下的響應(yīng)行為，電介質(zhì)材料可分為線性電介質(zhì)、典型鐵電體、弛豫鐵電體、反鐵電體等4類(圖1)。……