聚偏氟乙烯-二硫化钼纳米复合材料的制备及其性能研究开题报告

 2021-08-14 02:08

1. 研究目的与意义(文献综述)

能源危机己经成为全球性的问题并引起了广泛的关注,探索具有优越性能的新材料来解决能源问题已经成为科学家们最重要的使命之一。对新能源和可再生能源的研发以及寻求更高能源利用率的方法,已经成为全球共同关注的首要问题,然而随着经济的迅速发展,能源的消耗日益增长,这就对储能产业的发展提出了更高的要求。储能技术可以说是新能源产业革命的核心。常见的储能方法主要有电池储能、电容器储能、电感器储能和机械储能等[1-2]

电容器是一种非常重要的储能设备,具有存储电荷的均匀电场的功能。被广泛应用于电子信息、工业控制、航空航天、军工、数字家电等领域。随着电子集成行业的不断进步,对电容器的应用要求越来越趋向于集成化、微型化、轻型化和高稳定性的方向。因此,高储能密度电容器[16]已经成为了行业界内的研究热点和重点。

电介质材料是电容器的一个重要组成部分,电介质材料的储能能力在很大程度上决定了电容器的储能能力[3]。传统的电介质材料包括有机高分子材料和无机陶瓷材料。传统的陶瓷介电材料虽具有高的介电常数,但存在加工温度高、韧性差的缺点。传统的聚合物介电材料具有很好的综合性能,能够克服介电陶瓷材料的缺点。与电介质陶瓷材料相比,它具有更好的加工性能、密度小等优点,用来代替介电陶瓷材料,有利于电容器件的发展,可以将其制备成柔性电容器等应用到嵌入式电路中[4],但是介电常数较低。通过纳米复合技术制备聚合物/纳米填料复合材料,在保持聚合物的加工性能和韧性的同时,获得较高的介电常数,是获得综合性能优良的高介电材料的重要途径[5-6]

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2. 研究的基本内容与方案

1.基本内容

(1)材料制备:用溶剂法剥离二硫化钼(mos2),并将二硫化钼与聚偏氟乙烯按不同比例进行复合制备二硫化钼/聚偏氟乙烯纳米复合材料。

(2)材料表征

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3. 研究计划与安排

第1-3周:查阅相关文献资料,完成英文翻译。明确研究内容,了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案,并完成开题报告。

第4-9周:根据实验方案,制备二硫化钼/聚偏氟乙烯纳米复合材料,并完成纳米二硫化钼的表征和复合材料的介电性能测试。

第10-12周:适当的改善实验条件确定出最佳制备方案。

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4. 参考文献(12篇以上)

[1] 王兰,层状二硫化钼纳米复合材料在超级电容器中的应用[d].2014.5

[2] 李海蓉,聚偏氟乙烯基复合材料的结构调控与介电性能研究[d].2014.5

[3] chen q., wang y., zhou x., et al. high field tunneling as a limiting factor of maximum energy density in dielectric energy storage capacitors. applied physics letters, 2008, 92:142909.

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