先进介电储能材料精选文档
材料科学前沿-先进介电储能材料(陈国华)
C4
14.4
17.6
32
36
2
Structural characterization(XRD)
850℃/3h
Only one crystalline phase(Sr0.5Ba0.5Nb 2O6) for CeO2 from 0.5 to 2mol%
Secondary phase SrNb2O6
Structural characterization(XRD)
900
(b)
7.2
6.7
6.8
6.9
850℃ /3 h 7.0
ln(E)
7.1
800 0.0 0.5 1.0 1.5 Addition of CeO2(mol%) 2.0
-1
1.5mol% kV/cm
1000
Energy storage properties
P A D
700C 750C 800C 850C
0.06 0.05
tan
0.04 0.03 0.02 0.01 0.00
0.0
0.5 1.0 1.5 CeO2 addition（ mol%)
2.0
Dielectric breakdown strength (DBS)
(a)
0mol% =kV/cm Weibull 0.5mol% 0 kV/cm
(2013).：30 m-thick Pb0.97La0.02(Zr0.97Ti0.03）O3 antiferroelectric films added with PbO B2O3-SiO2-ZnO glass ①添加3wt%玻璃厚膜样品 Jreco=3.1 J/cm3 ， E=581 kV/cm ② 未掺杂玻璃的厚膜样品 Jreco=1.4 J/cm3
energy storage materials模板
energy storage materials模板摘要：一、引言1.能源存储材料的重要性2.研究进展和应用前景3.文章结构简介二、能源存储材料的分类及特点1.电化学储能材料2.热能存储材料3.压缩空气能源存储材料4.飞轮储能材料三、电化学储能材料的研究现状1.锂离子电池2.钠离子电池3.镁离子电池4.铝离子电池四、热能存储材料的研究现状1.相变材料2.盐类热存储材料3.金属热存储材料五、压缩空气能源存储材料的研究现状1.碳纳米材料2.石墨烯材料3.陶瓷材料六、飞轮储能材料的研究现状1.碳纤维材料2.金属材料3.复合材料七、我国在能源存储材料研究方面的进展1.政策支持2.技术突破3.产业化进程八、面临的挑战与未来发展方向1.材料性能的优化2.成本降低3.新型能源存储技术的研发九、结论正文：一、引言随着全球能源需求的不断增长，研究和开发高性能、低成本的能源存储材料已成为当今世界关注的焦点。
这类材料在新能源、节能减排等领域具有广泛的应用前景。
本文将综述各类能源存储材料的研究现状、我国在该领域的进展以及面临的挑战与未来发展方向。
二、能源存储材料的分类及特点能源存储材料主要分为电化学储能材料、热能存储材料、压缩空气能源存储材料和飞轮储能材料。
其中，电化学储能材料包括锂离子电池、钠离子电池、镁离子电池和铝离子电池；热能存储材料包括相变材料、盐类热存储材料和金属热存储材料；压缩空气能源存储材料包括碳纳米材料、石墨烯材料和陶瓷材料；飞轮储能材料包括碳纤维材料、金属材料和复合材料。
三、电化学储能材料的研究现状电化学储能材料是当今最为成熟、应用最广泛的能源存储技术。
锂离子电池由于其高能量密度、长寿命等优点，在消费电子、电动汽车等领域得到广泛应用。
钠离子电池、镁离子电池和铝离子电池由于资源丰富、成本低廉，被认为是潜在的下一代电化学储能材料。
四、热能存储材料的研究现状热能存储材料在太阳能、地热能等可再生能源领域具有重要的应用价值。
介电材料全篇
5.2 电容器介电材料的分类及结构特性
④除个别品种外，有机介质的耐热性都逊于无机介电材 料，这与其分子链节中各键的牢固程度、链节上的支链 数及相对分布、交联键的数目、分子链间作用力的大小 和材料的结晶程度有关。此外，由于光照、电场、温度、 辐射、有害气体及杂质等环境因素的影响，有机介质易 发生不可逆的化学变化，因此其化学稳定性较差，老化 现象较显著。
③金云母：含钾与镁的云母，亦称钾镁云母，又因其颜色
比白云母深暗、呈琥珀色（接近棕色）而也被称为琥珀 云母，其化学组成为K2O·6MgO·3A12O3·6SiO2·2H2O。 ④锂云母：含锂的云母，其化学组成为 Li2O·2FeO·2A12O3·6SiO2·2H2O。 ⑤黑云母：含铁和镁的云母，其化学组成为
介电材料分为有机和无机两大类。有机介电材 料分为极性介电材料和非极性介电材料两种。 其中除纸以外，均为高分子聚合物薄膜，即有 机膜。无机介电材料则分为气体和固体两个类 别。气体包含空气、压缩氮气、六氟化硫及混 合气体等，固体介电材料则包含云母、玻璃和 陶瓷等。各种介电材料中，纸、陶瓷、云母属 传统的材料，而陶瓷介电材料在近些年获得快 速发展，其中独石电容器材料是典型的代表。
常数为实数，有损耗时为复数，即 i
复介电常数与相位差角之间存在关系 tan /
即称为损耗角正切（简称损耗），它是表征电介质材料交流特 性的参数。电容器的交流损耗与电容器各部分串联等效电阻、 电容量及交流电频率的关系为：
tan 2fRC
式中f为交流电频率（HZ），R为等效串联电阻（Ω），C为电容 量（F）。
5.2 电容器介电材料的分类及结构特性
2.有机介电材料的类别和通性
有机介电材料品种很多，一般来说，这些介 电材料都是含碳的共价键化合物，其中大部分 又是由高分子聚合物制成的薄膜。介质形状都 是带状并绕制成卷。常用的膜厚多在30μm以 下，少数介质厚度可达100μm以上。有机介电 材料柔韧性好，但在耐高温、抗辐射、抗霉菌、 抗电弧和化学稳定性方面，一般不如无机介电 材料。
储能电极材料
储能电极材料储能电极材料是指在储能设备中用于储存和释放电能的关键组成部分。
储能电极材料的性能直接影响着储能设备的能量密度、效率、寿命和安全性。
随着储能技术的发展和应用的广泛，对储能电极材料的研究和开发变得越来越重要。
目前常用的储能电极材料主要包括锂离子电池材料、超级电容器材料和钠离子电池材料等。
1. 锂离子电池材料锂离子电池是目前应用最广泛的储能设备之一，其电极材料是锂离子电池性能的决定因素。
常用的正极材料有钴酸锂、锰酸锂、三元材料等，而负极材料主要有石墨、硅基材料、锂钛酸盐等。
这些材料具有高能量密度、长循环寿命和较高的放电平台电压等优点，但也存在容量衰减、安全性和成本等问题。
2. 超级电容器材料超级电容器是一种新兴的储能设备，其电极材料决定了其能量密度和功率密度。
常用的电极材料有活性炭、金属氧化物、碳纳米材料等。
这些材料具有高电导率、良好的循环稳定性和快速充放电能力等特点，但能量密度相对较低。
3. 钠离子电池材料钠离子电池是一种相对较新的储能设备，其电极材料与锂离子电池类似。
常用的正极材料有钠离子化合物、钠离子合金等，而负极材料主要有石墨、钛酸盐等。
钠离子电池具有较高的电荷传输速率和较低的成本，但目前其能量密度和循环寿命相对较低。
除了上述常用的储能电极材料外，还有许多新型电极材料正在被研发和应用。
例如，锂硫电池以其高理论能量密度和低成本成为研究热点，但其循环寿命和安全性仍然是亟待解决的问题。
钠空气电池以其高能量密度和低成本也备受关注，但其稳定性和循环寿命还需要进一步改进。
总结起来，储能电极材料的研究和开发是储能技术进步的关键。
随着对能源存储需求的不断增加，人们对储能电极材料的要求也越来越高。
未来，我们可以期待更多新型材料的出现，以提高储能设备的能量密度、安全性和循环寿命，推动储能技术的发展和应用。
0-3型PVDF-PAn基复合材料制备及其介电储能特性研究的开题报告
0-3型PVDF-PAn基复合材料制备及其介电储能特性研究的开题报告一、选题背景介电储能材料是一种具有存储电能和重复充放电特性的新型材料，具有广泛研究和应用前景。
其中PVDF（聚偏氟乙烯）是一种介电常数高、熔点低、耐磨、耐腐蚀性好的介电材料，PAn（聚苯胺）是一种高导电性的材料，两种材料组成的复合材料具有更好的电学特性和机械性能，因此在储能领域有着较广泛的应用。
二、研究目的本课题的主要研究目的是制备0-3型PVDF-PAn基复合材料，并探究其介电储能特性，具体研究内容包括：1.采用溶液共混的方法制备PVDF-PAn基复合材料；2.探究不同PAn含量对复合材料介电特性的影响；3.测量复合材料的介电性能，包括介电常数、介电损耗等参数；4.考察不同温度下复合材料的储能特性。
三、研究方法本课题采用以下研究方法：1.采用溶液共混的方法制备PVDF-PAn基复合材料，探究不同PAn含量的制备条件和工艺；2.采用扫描电子显微镜（SEM）对复合材料形貌进行测量和分析；3.使用介电测试仪测量PVDF-PAn基复合材料的介电特性；4.采用充放电测试仪测量复合材料的储能特性。
四、预期成果本课题预期达到以下成果：1.成功制备出0-3型PVDF-PAn基复合材料；2.深入探究了不同PAn含量对复合材料电学性能的影响；3.获得了复合材料的介电储能特性数据，包括介电常数、介电损耗、充放电特性等参数。
五、研究意义本课题的研究对于推动新型材料的研究和发展具有重要意义，主要体现在以下几个方面：1.为制备高性能介电材料提供了新的思路和方法；2.为调控介电储能材料性能提供了理论指导，促进相关领域的研究和应用；3.为推动我国能源储存技术的发展做出了一定的贡献。
耐高温电储能介电材料的制备与性能研究
极化、松弛现象
ε’、 tanδ
电导、击穿现象
ζ、 Eb
4、电介质的极化
变形极化或诱导极化
（电子极化、原子极化） +
1 d E 1 2
+ +
-
+
- + +
-
+ + -
+ -
+ -
-
+ +
取向极化
2 0 E
2 0
+ -
-
+ + + + +
+ + +
5、石墨烯非共价键功能化
芘丁酸琥珀酰亚胺酯能够 通过π–π共轭吸附在石墨烯 表面。
共轭高分子磺化聚苯胺功 能化的石墨烯能够溶于水， 有很好的空气稳定性和电 化学活性。
Y. X. Xu, H. Bai, et al, J. Am. Chem. Soc.,2008, 130, 5856
H. Bai, et al,Chem. Commun., 2009,1667.
2、支链含噁唑基团聚合物及石 墨烯复合材料的制备
O O NH2 OH
CH3
+
HN Cl C OH
CH3
C
线路1
C H C N
CH2
*
C C N
H2 C
*
n
300℃
OH
H
OH
CH3 CH3 CH3 CH2 * C C O N O H2 C *
线路2
H
C C
CH2 C C
n
N
OH
N
2、支链含噁唑基团聚合物及石 墨烯复合材料的制备
介电材料最终版
1.2 电极化现象
a . 电子极化
介电材料本身不荷电荷，但 将其置于电场中，在其体积内部和 表面会感应出一定量的电荷。这种 现象称作电极化现象。这种极化现 象可以分为4类，如右图所示。 电子极化：任何材料都是由原 子和分子或离子构成的。原子可以 看作是由荷正电荷原子实和其外荷 负电的电子云所构成的。无电场时， 原子时的正电重心和电子云的负电 重心是重合在一起的。在电场存在 时，正电重心和负电重心发生轻微 错位，形成的极化称作电子极化。
一、介电材料
——顾文斌
介电材料
电介质功能材料
铁电材料 压电材料 敏感电介质材料
电 功 能 材 料
电导体功能材料
导电材料 快离子导体 电阻材料 超导电体
一、介电材料
通常所说的电现象都是以材料中存在的电子、离子和空穴等载流子在 电场作用下产生长程迁移而形成的。与此不同，存在另一类材料，即 所谓的介电材料，它们是绝缘体，并不存在其中载流子在电场作用下 的长程迁移，但仍然有电现象。这种电现象的产生，是因为材料中也 存在荷电粒子，尽管这些荷电粒子被束缚在固定的位置上，但可以发 生微小移动。这种微小移动起因于材料中束缚的电荷，在电场作用下， 正负束缚的电荷重心不再重合，从而引起电极化，如此将电荷作用传 递开来。
按电容器方程(C=εS/4πkd )，很明显，只剩一个 参数来调整，那就是介电常数。所以开发大介电常数 材料，使电容器电介质可维持其“坚固”的厚度，又 能提供有效的电荷存储，仅管其面积和存储电压在继 续下降。 低介电常数材料或称low-K材料 通过降低集成电路中使用介电材料的介电常数，可 以降低集成电路的漏电电流及寄生电容。 传统半导体 使用二氧化硅作为介电材料，二氧化硅的介电常数约 为4 。
P 静态介电常数与极化强度P的关系为： 0 E
一种高储能密度的介电材料的制备方法[发明专利]
![一种高储能密度的介电材料的制备方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/f939852bd5bbfd0a785673e2.png)
专利名称：一种高储能密度的介电材料的制备方法专利类型：发明专利
发明人：董永梅
申请号：CN201810950837.0
申请日：20180821
公开号：CN109135132A
公开日：
20190104
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种高储能密度的介电材料的制备方法，包括以下步骤：首先以硅烷偶联剂处理纳米钛酸钡，制得预处理纳米钛酸钡；然后将其分散于环己烷中，以三乙胺为催化剂，加入正硅酸乙酯进行反应，制得纳米氧化硅/纳米钛酸钡核壳材料；将上述制得的纳米氧化硅/纳米钛酸钡核壳材料、无水乙醇、聚丙烯酸纳、聚偏氟乙烯树脂、交联剂、固化剂混合，制得混合液；最后将其倒入容器中进行干燥、脱泡处理，最后进行热压处理，冷却至室温，制得介电材料。
本发明制得的介电材料，具有优异的介电性能，力学性能和可加工性能优异，击穿强度大。
申请人：东莞市佳乾新材料科技有限公司
地址：523000 广东省东莞市松山湖高新技术产业开发区创新科技园11号楼2楼
国籍：CN
代理机构：北京众合诚成知识产权代理有限公司
代理人：连平
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介电功能材料课件
PART 06
参考文献
参考文献
APA格式
主要用于社会科学和人文科学领 域的论文引用，要求文献引用包 括作者姓名、文章标题、期刊名、 出版年份、卷号、页码等。
MLA格式
主要用于文学领域的论文引用， 要求文献引用包括作者姓名、作 品名称、出版年份等。
Chicago格式
主要用于历史学和新闻学领域的 论文引用，要求文献引用包括作 者姓名、作品名称、出版年份、 出版社等。
PART 04
介电功能材料的应用
在电子器件中的应用
01
02
03
绝缘材料
介电功能材料可作为绝缘 材料，用于制造电子设备 的绝缘层和保护层，保障 电路的安全运行。
电容器
介电功能材料是制造电容 器的关键材料，用于储存 电荷和提供稳定的电压。
介质基板
介电功能材料可作为介质 基板，用于微电子封装和 集成电路的制造。
液相法
液相法是一种制备介电功能材料的方法，其基本原理是将两种或多种液体原料混合在一起，通过化学 反应使它们聚合成所需的介电功能材料。
液相法的优点在于制备过程简单、反应条件温和、可制备出高纯度、高均匀性的介电功能材料，且可通 过控制原料的配比和反应条件等参数来控制材料的成分和结构。
液相法的缺点在于制备周期较长，需要经过多次热处理才能得到所需的材料，且在制备过程中容易引入 杂质和缺陷，影响材料的性能。
02
化学共沉淀法的优点在于制备过程简单、反应条件温和、可制备出高纯度、高 均匀性的介电功能材料，且可通过控制沉淀剂的浓度和加入速度等参数来控制 材料的成分和结构。
03
化学共沉淀法的缺点在于制备周期较长，需要经过多次热处理才能得到所需的 材料，且在制备过程中容易引入杂质和缺陷，影响材料的性能。
新型储能光催化材料
新型储能及光催化材料—一新型TiO2复合材料摘要：二氧化钛(Tio2)n冇高效，无毒，成本低，化学稳定性好等特点，在锂离子电池电极材料和光催化材料领域备受关注。
就理论而言，TiO2单胞嵌入一个锂离子后理论比容最町达335 mAhg-1,且其在充放电过程中表现出优异的电化学和结构稳定性，已然成为-•类极典潜力的锂离子电池负极材料。
然而在实际应用中，由于TiO2的室温嵌锂系数仅为0 6左右, 这极人限制了其实际储锂能力。
作为光催化剂而言，TiO2在紫外光作用卜，其表现出优异的光催化活性和稳定性，町广泛应用于冇机物的降解。
然而由于TiO2的禁带宽度较宽(3.2eV), 光响应范闱只局限于紫外光部分，因此TiO2的实际光催化性能受光波长影响较大，fl效率较低。
针对上述问题，本文在対TiO2的结构、合成、储锂性能和比催化性能改性进行综述的基础上，系统介绍了TH)?及几种复介物的介成、微结构特征、电化学储锂性能和光催化性能，揭示了结构与性能间的关系。
关键词：TiO2复合材料锂离子电池光催化Novel TiO2and Its Application in EnergyStorage and PhotocatalysisAbstract:TiO2has attracted a great attentions due to its low cost, minimal toxicity advanced chenucal stability excellent perfonnance and safety・ It has been used in many fields> such as lithium ion batteiy and photocatalyst. Asthe anode materials in lithium ion batteiyTiO? owns excellent theoretical capacity corresponding to the insertion of one Lipper formula and high strudurestab山ty’But tlie relatively low capacity and Li十transportation have decreased the value ofLi+inseition Actually ,as photocatalyst TiO2 possesses advanced activity and stabihtybut it has relativity v/ide band gap(3 2 eV)»which hinders the absorption ofsolar energy So the turn nig and improvement of the physicochemical properties of TiO2 still remainsa lot of room to deliberate. This article based on the reviews on thestructure .synthesize and the physical propeities improvement of TiOzCombined with the experiment on me TiO2and its composites to investigate theumicrostipcture and physicochemical properties,promulgating thle relationshipbetween them.Keywords:Ti02composite material Lithium ion batteiy Photocatalysis引言随着工业化进程的加快，化石燃料等不可再生能源的不合理开发利用，工业废水的肆意排放，造成能源短缺，环境污染F1益严重，严重影响到人类的生产和生活。
高温介电储能用共聚物、纳米复合材料及其制备方法[发明专利]
![高温介电储能用共聚物、纳米复合材料及其制备方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/485ecce7b04e852458fb770bf78a6529647d3591.png)
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010903805.2(22)申请日 2020.09.01(71)申请人 中国科学技术大学地址 230026 安徽省合肥市包河区金寨路96号(72)发明人 戴智展 包志伟 罗振 殷月伟 李晓光 (74)专利代理机构 北京集佳知识产权代理有限公司 11227代理人 张雪娇(51)Int.Cl.C08G 73/10(2006.01)C08L 79/08(2006.01)C08K 7/00(2006.01)C08J 5/18(2006.01)H01G 4/18(2006.01)(54)发明名称高温介电储能用共聚物、纳米复合材料及其制备方法(57)摘要本发明提供了一种高温介电储能用共聚物及其纳米复合材料，包括基材与分散在基材中的六方氮化硼纳米片；所述基材为聚酰亚胺‑聚酰胺酸共聚物，该共聚物中聚酰亚胺的摩尔百分含量为10％～90％。
与现有技术相比，本发明提供的纳米复合材料以共聚物为基材，通过亚胺化对聚酰亚胺及聚酰胺酸摩尔百分含量的调控，表现出高击穿场强和高能量密度；同时分散于共聚物基材内部的氮化硼纳米片具有高热导率、高绝缘性以及大长径比的特点，可以有效提升纳米复合材料在高温下的击穿场强和储能效率，从而得到可用于介电储能，特别是可以在高温介电储能领域应用的共聚物基纳米复合材料。
权利要求书1页 说明书7页 附图3页CN 111978540 A 2020.11.24C N 111978540A1.一种高温介电储能用聚酰亚胺-聚酰胺酸共聚物；所述聚酰亚胺-聚酰胺酸共聚物中聚酰亚胺的摩尔百分含量为10％～90％。
2.根据权利要求1所述的高温介电储能用聚酰亚胺-聚酰胺酸共聚物，其特征在于，所述聚酰亚胺-聚酰胺酸共聚物按照以下方法制备：将聚酰胺酸溶液与溶剂混合，得到混合物溶液；将所述混合物溶液流延加热后，得到聚酰亚胺-聚酰胺酸共聚物；所述加热的温度不超过300℃。
介电材料pvdf 水凝胶 电容
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储能材料
正极：锂和过渡金属化合物
“锂离子在正极和负极之间移动时，电极本身不发生变化。 这是锂离子电池与金属锂电池本质上的差别！”
铅酸电 池
镍镉电 池
镍氢电 池和
锂离子 电池
锂离子电池 优势：能量密度高、循环寿命长、自放电率小、
无记忆效应和绿色环保等
安全性；循环寿命；成本；工作温度区间和材料的 供应
工作主要集中在两个方向:（1）用容量更高，成本更低的正极和负极材料作为
• 负极材料：锂电池产业链中工艺发展最成熟的环节，目 前主要采用碳系材料，未来的研发方向是钛酸锂与硅合 金 • 碳材料主要有天然石墨、人造石墨、中间相碳微球等 • ——以石墨为例 • 优点：具有良好的层状结构，电极电位低，制成电池电 压较高。 • 缺点：电极电位接近于金属锂，在反复的充放电时，还 是可能会在表面析出锂枝晶或与电解质生成化合物的现 象，而且石墨容易与电解液发生共嵌反应，导致石墨层 片剥落。这些都会降低电池的循环使用寿命，从而成为 电池循环寿命提升的瓶颈。 • 中国主要厂家：深圳贝特川，上海杉杉，长沙海容
资料来源：技术在线（以18650标准电池计为8Wh）
中国新能源发汽车展主要瓶颈及解决方法
• 中国新能源发汽车展主要瓶颈：电池技术，价格，基础 设施。 • 解决办法： • 电池技术：延长电池寿命，缩短充电时间，提高一次充 电行驶里程，降低单位成本。 • 发展决定因素：价格，一旦达到经济成本点，必有爆炸 式增长。如销售10万元，中国电动汽车销量有望达到20 万辆，现比亚迪F3DM售价16万，政府补贴5万，已接近 经济成本线。措施：降低售价，明确界定市场细分，加 强政府政策激励，扩大对私家车主的影响覆盖。 • 基础设施：建立充电站，在停车场、小区等场所设立充 电系统，引入国际最佳实践（如：电池交换站）
超快充放电的电池材料.doc
超快充放电的电池材料·超快充放电的电池材料（LiFePO4）在当今社会，能快速充放电能的储能装置非常重要，它们能广泛应用于混合电动汽车、插电式混合电动汽车，并能用作风能和太阳能发电设备的备用电源。
人们通常相信在电化学体系中只有超级电容器才能获得非常高的充放电倍率，超级电容器的功率密度很高，但能量密度很低，它们是通过电极材料表面吸附电子形成双电层来储存电能的。
这里我们向大家介绍一种新型磷酸铁锂材料制作的电池它具有很高的能量密度，同时具有可以和超级电容器媲美的倍率特性。
我们在磷酸铁锂中发现了这样一种机理通过受控的非化学计量配比的方法形成一种快速的离子导电表面相能够制造高锂离子迁移速率的材料。
这种材料制备的电池能够在10-20秒内释放完电池的全部电能。
和其他电池材料相类似，磷酸铁锂是通过锂离子的嵌入与脱嵌来储存和释放电能的。
因此锂离子电池的功率性能取决于锂离子和电子在组成电极的活性物质和电解液中的迁移速率。
为了解决磷酸铁锂的功率性能低的问题，大家将力量集中在改善电子的传输或者改善材料的表面特性，或者通过材料的纳米化来缩短锂离子和电子的迁移路径。
最近的研究发现在材料表面进行的锂离子传输与电子传输一样重要，虽然原则上说锂离子能够通过电解液在LiFePO4晶体的任意表面上脱嵌，然而Li要迁移到晶体内，只能通过橄榄石晶体的（010）面。
因此，通过增加晶体表面到（010）面的扩散（通道）能提高（磷酸铁锂的）功率性能。
从这个观点出发，我们在纳米磷酸铁锂的表面合成了一层磷酸锂膜，这层磷酸锂膜极大地提高了纳米磷酸铁锂的功率性能。
特别是玻璃态的磷酸锂膜是众所周知的良好的、稳定的锂离子导体，同时能够用过渡金属掺杂来获得良好的导电性。
图1，显示了小部分在还原条件下用一个氧势（oxygen potential）来平衡的锂-铁-磷三元相图，它表明了典型的磷酸铁锂合成条件。
我们知道在Li2O-P2O5 二元相边缘（binary edge）的高磷复合物是具有很高的锂离子传导率的玻璃态物质,我们也知道氮掺杂的Li3PO4已经用作固态锂离子电解质。
高储能电容器复合介电材料报告
复合介电材料近年研究报告大容量储能技术是智能电网建设、新能源发电以及电动汽车等应用领域的关键技术。
相比蓄电池、超级电容器储能技术，高储能电介质电容器在安全性、经济成本以及充放电速率方面具有很多的优势。
目前可用电能存储设备中，静电电容由于其快速的充电-放电能力而具有很高的功率密度，然而较低的能量密度限制了其应用范围，因此对电容器材料的研究主要集中在如何提升介电储能材料的性能上。
根据介电材料属性的不同，高储能电容器可分为无机陶瓷电容器和有机薄膜电容器。
无机陶瓷电容器介质材料以钛酸钡（BT）、锆钛酸铅（PZT）、钛酸锶钡（BST）、钛酸铜钙（CCTO）为代表，具有介电常数高、耐老化性能优良等优点，但其烧结温度高、制备工艺复杂、柔韧性差、介质损耗较高且电气强度低。
而有机高分子材料，如聚乙烯、聚丙烯、环氧树脂等，具有优良的力学性能，易于加工成膜实现规模化生产，同时击穿强度高、介质损耗低，但其相对介电常数通常比较低。
因此单一的电介质材料难以获得较高的储能密度，需对高聚物基体材料进行微观和宏观结构方面的改性，目前的主要方法是对有机介电材料基体进行无机陶瓷颗粒的掺杂[1]，如BaTiO3颗粒具有高介电常数、低介质损耗等优势，是目前最常用的陶瓷填充粒子[2]。
虽然有机/无机材料的复合能够解决有机储能材料介电常数低的问题，然而这种提升往往是以牺牲力学性能和击穿强度为代价的。
为了解决无机/有机的相容性差导致的复合材料介电性能下降，近年的研究中提出了不同手段的表面改性方法，对用来进行添加的无机材料表面进行包覆改性，从而通过提高相容性来提升介电性能；另一种思路是在添加高介电常数陶瓷颗粒的同时，添加一些大径向比的纳米结构，如一维BT纳米棒和TiO2纳米纤维[3]，二维片状结构[4]和氮化硼纳米片[5]，由于纳米无机粒子的加入使得复合材料内部形成大量的电荷陷阱，阻碍载流子的迁移，抑制电荷的过分集中，可以避免局部电场发生畸变造成的击穿强度下降[6]。
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先进介电储能材料精选
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先进介电储能材料
通过陈国华老师的先进介电储能材料讲座使我知道了铁电材料的特殊电学性能意味着它广阔的应用前景，其电子元件有着集成度高、能耗小、响应速度快等众多优点。
储能用铁电介质材料是铁电材料中重要的一类，可以用作脉冲功率技术设备主体部分的高功率脉冲电源，为脉冲功率装置的负载提供电磁能量。
脉冲功率技术的能量储存方式，主要有机械能储能、电容器储能、电化学储能三种。
相对于其它储能器件，电容器储能因为具有储能密度高、能量释放速度快、可靠性高、安全性高、价格低廉以及较易实现轻量化和小型化等优点，因此成为现在高功率脉冲电源中应用最广的储能器件之一。
目前正在研发的储能用铁电介质材料主要有以下几种：基陶瓷。
以BaTiO3陶瓷为代表的铁电体具有较高的介电常数，是制造铁电陶瓷电容器的基础材料，也是目前国内外应用最广泛的电子陶瓷材料之一。
在介电层厚度确定的情况下，材料的介电常数越高，电容器的比电容越大，越易于实现器件的小型化。
基陶瓷。
SrTiO3基陶瓷具有高介电常数，低介电损耗和稳定的温度、频率和电压特性，是用于制备大容量陶瓷晶界层电容器的理想材料，具有吸收高达1000～3000 A/cm2这样的电涌的能力，所以该材料兼有大容量电容器和压敏电阻器的功能。
在SrTiO3-m ( Bi2O3·nTiO2)系陶瓷基础上加入 BaTiO3等烧制而成的新型材料，具有介电常数大，介质
损耗小，击穿场强高的特点。
陶瓷。
TiO2陶瓷具有高达350 kV/cm 的耐击穿强度和较高介电常数(～110)，从而具有可观的储能密度，并支持几百次的充放电。
问题：
1.先进的储能材料有哪些？
2.电容器储能与电池储能的优缺点各是什么？
3.反铁电材料的储能原理是什么？
韦振明（11）
2015年7月4日星期六。