许多新兴应用中的主流介电储能技术,如可再生能源、电气化交通和先进推进系统,通常需要在恶劣的温度条件下运行。然而,在当前的聚合物介电材料和应用中,优异的电容性能和热稳定性往往是互相排斥的。在这里,我们报告了一种定制结构单元以设计高温聚合物电介质的策略。预测了由不同结构单元组合而成的聚酰亚胺衍生聚合物库,并合成了 12 种代表性聚合物用于直接实验研究。这项研究为实现在高温下具有高能量存储能力的坚固稳定的电介质所必需的决定性结构因素提供了重要的见解。我们还发现,当带隙超过临界点时,高温绝缘性能的边际效用会递减,这与这些聚合物中相邻共轭平面之间的二面角密切相关。通过实验测试优化和预测的结构,观察到在高达 250°C 的温度下能量存储增加。我们讨论了将该策略普遍应用于其他聚合物电介质以进一步提高性能的可能性。
培训该案。一旦计算出截短物体的确切极性i Z,5,10,16,23 25复杂的效果去极化因子就可以从与等效自由式球形相对应的eq S1中得出。在图S6中绘制了e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e s6 s6和具有代表性纵横比r = 0的截短颗粒。5、1、2、4和给定的t r值(主要文本中的truncation参数de ned)。对于粒子的形状不太接近全球(r>1。5),α由偏振电荷类似于偶极的模式主导。它们的效果去极化因子几乎是恒定接近共振的(请参阅图S6中的仪表板上的垂直线),它们的行为实际上是振荡器。
静电储能电容器是电力电子器件必不可少的无源元件,由于电介质陶瓷能够在 > 100 ˚C 的温度下更可靠地工作,因此优先选择电介质陶瓷而不是聚合物。大多数工作集中在非线性电介质组合物上,其中极化 (P)/电位移 (D) 和最大场 (E max ) 经过优化,以提供能量密度值 6 ≤ U ≤ 21 J cm − 3 。然而,在每种情况下,P 的饱和 (dP/dE = 0,AFE) 或“部分”饱和 (dP/dE → 0,RFE) 都会限制在击穿前可以达到的 U 值。通过设计高介电常数准线性电介质 (QLD) 行为,dP/dE 保持恒定直至超高 E max ,可以进一步改善 U 相对于弛豫器 (RFE) 和反铁电体 (AFE) 的程度。 QLD 多层电容器原型的介电层由 0.88NaNb 0.9 Ta 0.1 O 3 - 0.10SrTiO 3 -0.02La(Mg 1/2 Ti 1/2 )O 3 组成,室温下 U ≈ 43.5 J cm − 3 ,支持极大的 E max ≈ 280 MV m − 1 ,对于基于粉末流延技术的设备,这两项性能均超过了当前最先进的水平两倍。重要的是,QLD 电容器在高达 200 ˚ C 的温度下 U ( ≈ 15 J cm − 3 ) 变化很小,并且具有强大的抗循环降解能力,为可持续技术的开发提供了一种有前途的新方法。
Johanson 公司 Johanson Dielectrics, Inc. 和 Johanson Technology, Inc. 位于加利福尼亚州卡马里奥,拥有 50 多年专门从事高品质陶瓷产品设计和制造的经验。Johanson 为全球高可靠性应用提供军用标准筛选和 COTS 陶瓷芯片电容器、射频无源器件、射频电感器。
近年来,聚合物纳米复合电介质由于结合了纳米粒子的高介电常数和聚合物基质的高电击穿强度而提高了介电性能,在电能存储应用中引起了越来越多的关注。本文回顾了电介质储能建模和基于模型的聚合物纳米复合电介质合理设计的最新进展。还讨论了聚合物纳米复合电介质的合成策略和介电性能行为。特别是,本综述重点介绍了显着提高复合电介质能量密度的关键策略和分析模型,包括界面设计、微结构工程和新型高介电填料。通过将机器学习技术与分析模型结合使用,出现了新的设计。为了展示聚合物纳米复合电介质的实际应用,总结了一些最近在电动汽车、脉冲武器系统和电力电子中大规模生产储能装置的实例。最后,讨论了聚合物纳米复合电介质的挑战和新的应用机会。
近年来,新能源的广泛使用使得电力设备必须在高电压、大功率、高温等恶劣环境下工作[1,2]。因此,电介质材料作为电力设备必不可少的组成部分,受到了更多的关注。电力设备中使用的固体电介质可分为聚合物电介质和无机电介质。无机电介质具有较高的温度稳定性,但也存在击穿强度(E b )低、柔韧性差的缺点,给大规模制备带来了不可忽视的困难。与无机电介质不同,聚合物电介质具有重量轻、柔韧性好、易于加工等优点[3]。同时,优异的介电性能(高E b 、低介电损耗[tanδ])使其在电力设备中得到广泛的应用。随着电子和电力系统的不断小型化和功率输出的增加,许多领域都要求聚合物电介质在恶劣环境下可靠工作。例如,火箭和航天飞机壳体附近的控制和传感电子设备需要高温电介质材料在250 ∘ C 以上工作。在地下油气勘探中,工作温度超过 200 ∘ C [4]。不幸的是,传统聚合物电介质热稳定性差,严重威胁电力设备的可靠运行,并显著缩短其生命周期。因此,在高温应用中使用二次冷却设备来降低工作温度。然而,考虑到地下勘探和空间站等大型设施所经历的极端温度,二次冷却很难实现。因此,一个更具吸引力的策略是开发能够在高温下长期工作的耐高温聚合物电介质。这种策略可以提高系统可靠性,降低成本,并消除对大型冷却系统的需求以及远程放置电子设备所需的接线和互连 [5,6]。
自 1983 年在法国图卢兹成立以来,国际固体电介质传导与击穿会议 (ICSD) 已成功举办了 11 届会议,如今,该会议向液体和气体电介质敞开了大门,并于 2016 年在蒙彼利埃举办了国际电介质会议 (ICD)。ICD 是一个跨学科论坛,为来自工业界、学术界和研究中心的研究人员提供了一个独特的机会,让他们齐聚一堂,回顾他们的研究活动。它涵盖了电介质材料和电介质现象领域的研究,以及设备在工作应力下电绝缘的行为和特性。会议涵盖了功率器件以及涉及绝缘和电介质的所有系统的主题。第五届 ICD 将于 2024 年 6 月 30 日星期日至 2024 年 7 月 4 日星期四在法国图卢兹举行,距 2004 年 ICSD 会议仅过去 20 年。图卢兹是欧洲航空航天业的主要城市,空中客车公司总部就设于此。2023 年,26 家航空公司和 69 个国际目的地均可轻松抵达图卢兹。我们热忱邀请您预留日期,参加第五届 ICD 并为其做出贡献。辅导课将在会议第一天举行。欢迎提交固体、液体和气体电介质所有领域的论文。
摘要:由于在两种介电介质的一条有限界面上最初发现了Dyakonov表面波,因此至少有一个是各向异性的,广泛的研究,对其在具有阳性各向异性的材料的理论和体验研究中进行了研究。由于其存在的严格条件以及对位置各向异性的要求,这些波的潜在应用最初是限制的。在我们的研究中,我们介绍了一种新型的dyakonov表面波的理论预测和实验观察,该表面沿着两个具有负各向异性的介电介质之间的界面沿界面的平流传播。我们证明,由于带有两种金属板之间的浅层波导的特异性边界,因此对表面波的条件满足了各向异性介电的状态。我们通过在弱各向异性的近似中使用扰动理论来理论上研究这种模式,并证明了
(2)一个带电的圆柱导体,(3)无限的电荷片和两个平行的充电板,电容器,静电场能,电场中导体表面的每单位部位的力,在电场中指导球,以均匀的电场。介电常数,极性和非极性电介质,电介质和高斯定律,介电极化,电动极化矢量P,电位移矢量D.三个电载体,介电敏感性和介电常数和介电常数,二线易感性和极化机制,lorentz local fielt,lorentz lorentz locection和claius fieltriric等方程电介质,稳定电流,电流密度J,非稳态电流和连续性方程,LR,CR和LCR电路中电流的上升和衰减,衰减常数,交流电路,复数及其在解决交流电路问题中的应用,复杂的启发和反应性,串联和平行共振,Q因子,Q因子,Q因子,Q因素,Q因子,AC Coutfer a Ac Coutive a Ac Coutival a ac Coutive aC Ac Coutival aC AC Cower a ac Coution,AC Coution,AC Cower town aC,电动因子,电动因子,发电机,发电机,发电机,发电机,电动因子。
