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增强基于聚合物共混物和钛酸钡纳米粒子的聚合物纳米复合材料的结构、热和介电性能,用于储能
International Journal of Energy Research ( IF 4.3 ) Pub Date : 2022-01-30 , DOI: 10.1002/er.7703 Mervet R. Atta 1 , Norah Algethami 2 , Mohammed O. Farea 3 , Qana A. Alsulami 4 , Abdulwahab Rajeh 5
International Journal of Energy Research ( IF 4.3 ) Pub Date : 2022-01-30 , DOI: 10.1002/er.7703 Mervet R. Atta 1 , Norah Algethami 2 , Mohammed O. Farea 3 , Qana A. Alsulami 4 , Abdulwahab Rajeh 5
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溶液浇铸和超声辅助溶液浇铸方法用于制造基于填充有不同浓度 BaTiO 3纳米粒子的聚乙烯醇 (PVA)/聚乙烯吡咯烷酮 (PVP) 的聚合物纳米复合材料薄膜。X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外(FT-IR)、透射电子显微镜和差示扫描量热法(DSC)用于研究制备的聚合物纳米复合材料样品的性能。PVA/PVP-BaTiO 3纳米复合材料的特性,如交流电导率、介电常数和介电损耗,作为 BaTiO 3的函数进行了研究浓度。XRD 测量表明纯聚合物共混物是半结晶的,掺杂的 PVA/PVP 混合膜的结晶度 (Xc) 低于纯共混物的结晶度。FT-IR 光谱的显着变化证明了 BaTiO 3离子与 PVA/PVP 基质之间的相互作用。DSC 分析表明 PVA/PVP 具有单一的玻璃化转变温度 ( Tg ),表明这两种聚合物是可混溶的。此外,当 BaTiO 3 NP 的量增加时,T g纳米复合膜的减少。所有样品的交流电导谱均服从 Jonscher 幂律。为了更好地了解电荷存储特性和电导弛豫,已经进行了介电常数和损耗研究。与 1.5 wt% BaTiO 3纳米填料混合的 PVA/PVP 实现了~8.57 × 10 -5 S/cm的最大离子电导率。在这项引入了一种新方法的研究中,复介电常数显示所有样品的介电常数实部 ( ε ') 远大于虚部 ( ε“) 价值。预计这些结果将对各种应用产生重大影响,包括聚合物有机半导体、储能、聚合物太阳能电池和纳米电子学。
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更新日期:2022-01-30
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