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J-GLOBAL ID：202202281680099119   整理番号：22A0237413

高エネルギー密度を有する高分子ナノ複合材料の二重勾配設計【JST・京大機械翻訳】

Double-gradients design of polymer nanocomposites with high energy density

著者 (8件)： Feng Yu (Key Laboratory of Engineering Dielectrics and Its Application, Ministry of Education, Harbin University of Science and Technology, Harbin 150080, PR China) ,  Xue Jin-Peng (Key Laboratory of Engineering Dielectrics and Its Application, Ministry of Education, Harbin University of Science and Technology, Harbin 150080, PR China) ,  Zhang Tian-Dong (Key Laboratory of Engineering Dielectrics and Its Application, Ministry of Education, Harbin University of Science and Technology, Harbin 150080, PR China) ,  Chi Qing-Guo (Key Laboratory of Engineering Dielectrics and Its Application, Ministry of Education, Harbin University of Science and Technology, Harbin 150080, PR China) ,  Li Jing-Lei (Electronic Materials Research Laboratory (Key Lab of Education Ministry), State Key Laboratory for Mechanical Behavior of Materials and School of Electronic Science and Engineering, Xi’an Jiaotong University, Xi’an 710049, PR China) ,  Chen Qing-Guo (Key Laboratory of Engineering Dielectrics and Its Application, Ministry of Education, Harbin University of Science and Technology, Harbin 150080, PR China) ,  Wang Jian-Jun (Department of Materials Science and Engineering, The Pennsylvania State University, University Park, PA 16802, United States) ,  Chen Long-Qing (Department of Materials Science and Engineering, The Pennsylvania State University, University Park, PA 16802, United States)
資料名： Energy Storage Materials  (Energy Storage Materials)
巻： 44  ページ： 73-81  発行年： 2022年 
JST資料番号： W3097A  ISSN： 2405-8297  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： ポリマー誘電体は,高密度エネルギー貯蔵用途のための cont気者である。高分子誘電体のエネルギー密度は絶縁破壊強度と誘電率に依存する。しかし,高い破壊強度を有する高分子誘電体は通常,低い誘電定数,あるいはその逆数を有する。従って,最適なエネルギー貯蔵性能を達成するためには,微細構造設計を行うことが重要である。本研究では,二重勾配を微細構造に導入することにより,高分子ナノ複合材料のエネルギー密度を改善することを提案する。より具体的には,破壊強度に及ぼす微細構造効果をシミュレートする確率モデルを採用し,2つのナノフィラーに対する逆勾配を有する微細構造が破壊強度を効果的に強化できることを明らかにした。次に,0.5Ba(Zr_0.2Ti_0.8)O_3-0.5(Ba_0.7Ca_0.3)TiO_3繊維(BZCTFS)と窒化ホウ素ナノシート(BNNS)を充填したポリエーテルイミド(PEI)の複合材料を作製し,BZCTとBNNSは逆勾配を持つ。最適な微細構造は,580kV/mmの強化された破壊強度および4.87J/cm3の放電可能なエネルギー密度を持ち,それは,純粋なポリマー(420kV/mmおよび2.5J/cm3)のものよりそれぞれ38%および95%高かった。二重勾配設計戦略は,高エネルギー密度貯蔵を得るために,高分子ナノ複合材料の微細構造を設計するのに広く使用されていることが期待される。Copyright 2022 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 重合体 ,  絶縁耐力 ,  微細構造 ,  複合材料 ,  放電 ,  誘電体 ,  誘電率 ,  *高分子 ,  *エネルギー密度 ,  破壊強さ ,  窒化ホウ素 ,  確率モデル ,  ナノシート
準シソーラス用語： ナノフィラー ,  *ポリマナノ複合材料 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： エネルギー貯蔵 ,  高分子ナノ複合材料 ,  勾配設計 ,  破壊強度 ,  確率的モデリング

分類 (2件)： 強誘電体,反強誘電体,強弾性  (BM05030B) ,  絶縁材料  (NA04030W)

タイトルに関連する用語 (4件)： 高エネルギー密度 ,  高分子ナノ複合材料 ,  勾配 ,  設計