宾夕法尼亚州立大学的一个工程师团队表示,易于制造、成本低、重量轻、可在高温下工作的柔性介电聚合物可能是电动汽车和其他高温应用中能源存储和电力转换的解决方案。
“陶瓷通常是高温应用的储能介质的选择,但它们很重,重量是一个考虑因素,而且它们通常也很脆,”材料科学与工程教授王庆说。宾夕法尼亚州立大学.“聚合物的工作温度较低,因此你需要增加一个冷却系统,增加体积,从而降低系统效率和可靠性。”
电介质是不导电的材料,但当暴露在电场中时,可以储存电力。它们可以非常迅速地释放能量,以满足发动机启动或将电池中的直流电转换为驱动发动机所需的交流电。
混合动力汽车和电动汽车、航空电力电子产品以及地下天然气和石油勘探设备等应用需要耐高温的材料。
研究人员开发了一种含有氮化硼纳米片的交联聚合物纳米复合材料。这种材料具有在高温下储存能量的高电压能力,还可以进行照相,并且具有灵活性。研究人员在最近一期的《科学》杂志上报告了他们的结果自然.
这种氮化硼聚合物复合材料在高压下可以承受超过480华氏度的温度。这种材料很容易制造,只需将聚合物和纳米片混合,然后用热或光固化聚合物以产生交联。
由于纳米片非常微小——厚度约为2纳米,横向尺寸约为400纳米,材料仍然具有灵活性,但这种组合提供了独特的介电性能,包括更高的电压能力、耐热性和弯曲性。
王说:“我们的下一步是尝试大规模制造这种材料,并将其投入实际应用。”“从理论上讲,没有确切的可伸缩性限制。”
了下:•先进的材料




