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易丝帮讯 最近，哈尔滨理工大学张天栋等人发明涉及一种核壳结构纳米纤维聚偏氟乙烯基高储能薄膜及其制备方法，专利号为201810102660 .9。该发明首先通过同轴静电纺丝技术、马弗炉煅烧工艺制备具有核壳结构的晶化的钛酸铜钙@氧化铝纳米纤维，通过溶融共混法将一定体积的钛酸铜钙@氧化铝纳米纤维均匀的分散于聚偏氟乙烯基体中，然后经过涂膜和淬火工艺得到核壳结构纳米纤维/聚偏氟乙烯基高储能薄膜。该发明所制备的高储能薄膜具有较高的相对介电常数、击穿场强和储能以及较低的电导率和损耗，解决了电介质电容器储能密度较低的技术难题。该发明制备方法工艺及所需设备简单，成本低廉，容易实施。
据悉，随着能源需求的不断增加及传统能源的持续消耗，提高传统能源的利用效率和拓展能源实用范围的问题日益凸显。能量存储及能源到电网的集成是电动车辆大量生产以及便携式电子设备持续发展的重要基础。因介质电容器具有功率密度高，而且充放电快、周期长、结构简单、无污染等众多优点，使其在能源存储领域得到了长足发展，但其能量储存密度低，限制了其更广泛的推广和应用。聚偏氟乙烯(PVDF)是一种具有稳定化学结构的高聚物，具有良好的电绝缘性和介电特性，常被用作介质储能材料，但由于其储能密度较低，单独使用无法达到应用的水平。为解决上述现有技术的不足，该发明提供了一种核壳结构纳米纤维/聚偏氟乙烯基高储能薄膜及其制备方法。
图1晶化的核壳结构的钛酸铜钙@氧化铝纳米纤维(C C T O @Al2O3NFs)的TEM图；
图2晶化的核壳结构的钛酸铜钙@氧化铝纳米纤维(C C T O @Al2O3NFs)、核壳结构纳米纤维/聚偏氟乙烯基高储能薄膜(4％CCTO@Al2O3NFs/PVDF)和聚偏氟乙烯薄膜(PVDF)的XRD图谱；
图3核壳结构纳米纤维/聚偏氟乙烯基高储能薄膜(4％CCTO@Al2O3NFs/PVDF)和聚偏氟乙烯薄膜(PVDF)的介电性能图；
图4核壳结构纳米纤维/聚偏氟乙烯基高储能薄膜(4％CCTO@Al2O3NFs/PVDF)和聚偏氟乙烯薄膜(PVDF)的储能图；
图5核壳结构纳米纤维/聚偏氟乙烯基高储能薄膜(4％CCTO@Al2O3NFs/PVDF)和聚偏氟乙烯薄膜(PVDF)的击穿性能图
该发明的有益效果：
一、该发明提供的核壳结构纳米纤维/聚偏氟乙烯基高储能薄膜作为复合薄膜，其核层的大长径比钛酸铜钙纳米纤维可以增加复合薄膜的介电极化和电位移，提高聚偏氟乙烯的介电特性；壳层氧化铝纳米纤维可以使钛酸铜钙和聚偏氟乙烯基体介电产生过渡，减小界面极化。
二、该发明通过设计合成核壳结构纳米纤维，提高了复合薄膜的击穿场强、放电能量、放电效率，降低了复合薄膜的损耗，同时保证了复合薄膜具有优异的力学性能，在核壳结构纳米纤维低填充含量下提供了一种高储能密度复合薄膜的制备方法。
三、该发明制备方法工艺及所需设备简单，成本低廉，容易实施。
附：专利信息
申请号 201810102660 .9
申请日 2018 .02 .01
申请人 哈尔滨理工大学
发明人 张天栋 王绪彬 迟庆国 张昌海 陈庆国 王暄 赵洪
Int .Cl .
C08L 27/16( 2006 .01 )
C08K 7/08( 2006 .01 )
C08J 5/18( 2006 .01 )
D01F 9/08( 2006 .01 )
D01D 5/34( 2006 .01 )
H01G 4/20( 2006 .01 )
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