本发明公开了储能聚合物电介质及其制备方法和应用。该储能聚合物电介质包括：聚合物电介质基膜和金属氧化物薄膜。其制备方法包括：预先洁净电介质薄膜,然后在Ar和O-(2)混合气氛中,以金属氧化物为靶材,采用磁控溅射,在洁净的聚合物电介质基膜上沉积金属氧化物薄膜。本发明提出的储能聚合物电介质制备及充放电效率提升方法具有以下优点：沉积速率快,升温小,对聚合物电介质基膜损伤小；溅射的薄膜与聚合物电介质结合性好；溅射的金属氧化物纯度高,成膜致密且均匀性好；溅射后制得的复合储能电介质较之原基膜,充放电效率大幅提升,击穿强度也有改善；该工艺具有良好的重复性、薄膜制备参数容易调节,具有实现工业化的潜力。

本发明提供了一种聚甲基丙烯酸甲酯/聚偏氟乙烯复合材料及其制备方法和应用,属于储能材料技术领域,包括如下步骤：将聚甲基丙烯酸甲酯溶胶A和聚偏氟乙烯溶胶B混合得到共混溶胶；涂膜后进行成膜处理,得到聚甲基丙烯酸甲酯/聚偏氟乙烯复合材料。本发明采用聚甲基丙烯酸甲酯改性聚偏氟乙烯,大大降低了PVDF的介电损耗和剩余极化,提高了复合材料的击穿场强和最大电位移,综合提高了复合材料的储能特性。实施例的结果显示,本发明制备的复合材料的击穿场强达到850MV/m,释放能量密度达到27.64J/cm～(3),储能效率＞70％,介电损耗低至0.03,剩余极化＜1.6μC/cm～(2),最大电位移达到9.05μC/cm～(2)。

本发明涉及一种具有超高储能密度的聚合物薄膜及其制备方法,通过先将PDVF溶解于DMF溶液中制得PVDF胶体,之后对PVDF胶体进行脱气泡处理后涂覆于基片上形成PVDF湿膜,待所述PVDF湿膜变干后制得PVDF干膜,最后将PVDF干膜依次进行热处理、冷却、清水中浸泡,脱落后烘干,制得所述具有超高储能密度的聚合物薄膜,由α相和γ相组成,PVDF薄膜内无明显的孔洞和裂纹等缺陷,且PVDF薄膜表面平整,厚度均一,厚度约为5-15μm。所述的具有超高储能密度的聚合物薄膜,击穿场强和储能密度有大幅度的提升,击穿场强大于6000kV/cm,储能密度约为31J/cm～(3)。

一种全有机复合电介质的制备及储能性能优化方法,它涉及一种高储能密度及较高击穿介质材料。此发明是为了解决现阶段电介质电容器材料介电损耗偏高和能量存储密度较低的问题。实验方法如下：采用溶液法、刮涂工艺制备了聚偏氟乙烯(PVDF)基全有机复合介质薄膜,选用线性电介质材料聚酰亚胺(PI)、聚醚砜(PESU)、氰乙基纤维素(CR-C)、氰乙基支链淀粉(CR-S)等有机聚合物作为复合电介质中占比较少的填充相,且线性电介质材料通常具有良好的高温稳定性、较高的绝缘强度和较低的介质损耗。为获得致密的PVDF基复合电介质薄膜,以及促使PVDF分子与PI、PESU、CR-C、CR-S分子结合的更加稳定,将上述PVDF基介质薄膜进行高温热压和淬火处理。本发明制备工艺流程简便,研发的全有机复合薄膜介质具有良好的击穿强度和较高的储能密度,同时维持了聚合物自身优异的电绝缘与机械性能。本发明属于储能介质的制备及储能应用领域。