纳米Ti3C2材料的制备及其在储能电容器的应用开题报告
2021-03-10 23:43:13
1. 研究目的与意义(文献综述)
电介质是指在电场下能在电介质材料内部建立极化的一切物质。从广义上讲,电介质不仅包括绝缘体,还包括能够将力、热、光、温度、射线、化学及生物等非电量转化为电信息的各种功能材料,甚至还包括电解质和金属材料[1]。
高介电材料具有良好的储存电能和均匀电场的作用,在电子、电机行业中都有非常重要的应用。在电气工程领域,此类聚合物基复合材料可作为介质材料用于高储能密度电容器;在微电子领域,通过选择合适的聚合物基体,可以大规模地制备高电容的嵌入式微电容器,从而保证集成电路的高速和安全运行[2-3]。这必须采用介电常数高、介电损耗低、击穿场强大的电介质材料作为电荷储存的载体。
传统的高介电材料包括铁电陶瓷材料和聚合物材料。陶瓷电介质具有很高的介电常数,却具有成型温度高、易脆等缺点,使其应用受到限制;聚合物具高击穿强度和高能量密度的特点,同时具有低介电损耗、良好的力学性能、优良的冲击性能、优越的加工性能以及低成本等优势,但除少数材料外,聚合物材料的介电常数通常较低[1]。
2. 研究的基本内容与方案
目标:确定用氢氟酸刻蚀法制备ti3c2的最佳实验条件,并制备具有高击穿场强、较高介电常数和较低介电损耗的ti3c2/pvdf复合介电材料。
基本内容:研究用氢氟酸刻蚀法制备ti3c2的最佳实验条件(刻蚀液用量和反应时间等);采用ftir、xrd、sem等测试手段对ti3c2的结构进行表征。通过溶液流延法把ti3c2制成薄膜,测试性能指标,探讨ti3c2含量的改变对性能的影响。
拟采用的技术方案及措施:
3. 研究计划与安排
1-2周:查阅文献,了解钛酸铋薄膜常用制备方法、国内外研究的进展;
3-4周:拟定大致实验流程,撰写开题报告;
5-13周:进行配方优选试验,开展实验工作;
4. 参考文献(12篇以上)
[1] 周文英, 左晶, 任文娥. 高介电常数高分子复合材料的研究进展[j]. 中国塑料, 2010, 24(2):6-9.
[2] 黄蓉蓉, 颜录科, 闫啸天. 高介电常数聚偏氟乙烯基复合材料的研究进展[j]. 绝缘材料, 2016, 49(3):7-10.
[3] 卢鹏荐, 王一龙, 孙志刚. 高介电常数、低介电损耗的聚合物基复合材料[j]. 化学进展, 2010, 22(8):1619-25.