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                        時(shí)間：2024-01-24 10:35:33
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              第一作者：Minzheng Yang
              通訊作者：王訓(xùn)教授、沈洋教授
              通訊單位：清華大學(xué)
              DOI: 10.1038/s41560-023-01416-3.


              研究背景



              聚合物是電動(dòng)汽車和太陽能電池板電力電子中儲(chǔ)能電容器的關(guān)鍵介質(zhì)，迫切需要提高高溫下的放電能量密度（Ud）。現(xiàn)有的具有高Ud的聚合物-無機(jī)納米復(fù)合材料不能通過傳統(tǒng)的卷裝進(jìn)出制造工藝生產(chǎn)，且循環(huán)穩(wěn)定性表現(xiàn)不好。基于此，清華大學(xué)沈洋教授和王訓(xùn)教授等人報(bào)道了將磷鎢酸亞納米片引入聚合物中形成亞納米復(fù)合材料。


              文章要點(diǎn)



              1、作者采用簡單的溶液鑄造工藝制備了含超薄PWNSs的聚合物亞納米復(fù)合材料。在200 °C下，觀察到超高Ud為7.2 J cm-3，充放電強(qiáng)度為90%，充/放電循環(huán)穩(wěn)定性可達(dá)5×105次。
              2、研究發(fā)現(xiàn)，即使是低負(fù)載（0.2w%）的超長、超薄、靈活的亞納米片也能有效地增強(qiáng)聚合物并阻礙擊穿路徑的傳播。這些亞納米片也可以通過接枝的表面活性劑分子和多氧金屬酸酯團(tuán)簇骨架捕獲電荷。本工作展示了一種亞納米二維聚合物復(fù)合材料的合成，用于惡劣環(huán)境下的電容儲(chǔ)能，并為高性能聚合物介質(zhì)的工業(yè)滾對(duì)卷制造提供了一種亞納米復(fù)合材料策略。


              圖文展示



              圖1.PWNSs和聚合物-PWNS亞納米復(fù)合材料的表征
              圖2.PWNSs的機(jī)械強(qiáng)度和擊穿路徑位阻
              圖3.PWNSs的電荷捕獲和儲(chǔ)能性能的提高
              圖5.聚合物-PWNS亞納米復(fù)合材料的可靠性和工業(yè)制備
                              
                
                
                
              
                    
              
                        
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