侧基

环状烯烃侧基官能化用于高温高密度储能

高温柔性聚合物电介质对于高密度能量存储和转换至关重要。同时拥有高带隙、介电常数和玻璃化转变温度的需求对新型电介质聚合物的设计提出了巨大的挑战。在这里，通过改变悬挂在双环主链聚合物上的芳香侧链的卤素取代基，获得了一类具有可调热稳定性的高温烯烃，所有烯烃均具有不折不扣的大带隙。聚氧杂环丙烷酰亚胺 (PONB) 对位或邻位侧链基团的卤素取代使其具有可调的高玻璃化转变温度（220 至 245°C），同时具有 625–800 MV/m 的高击穿强度。p-POClNB 在 200°C 时实现了 7.1 J/cc 的高能量密度，代表了均聚物中报告的最高能量密度。使用分子动力学模拟和超快红外光谱来探测与介电热性能相关的自由体积元素分布和链松弛。随着对位侧链基团从氟变为溴，自由体积元素增加；然而，由于空间位阻，当处于邻位时，相同侧链的自由体积元素较小。在介电常数和带隙保持稳定的情况下，正确设计 PONB 的侧链基团可提高其高密度电气化的热稳定性。