介電電容器是一種重要的電子器件[1]
聚合物介電電容器易加工、擊穿場強高、儲能性能高和損耗較低，得到了廣泛的應用[2~4]
目前制造商用介電薄膜電容器的主要材料，是雙軸拉伸聚丙烯(BOPP)材料
這種材料的擊穿場強高達700 MV·m-1，但是其可釋放能量密度只約為2 J·cm-3，難以滿足使用要求[5,6]
因此，提高介電聚合物薄膜的儲能性能是當前的研究重點
高分子聚合物具有優異的可加工性、良好的柔韌性、較高的擊穿場強和較低的介電損耗，且能大面積成膜[7,8]
高分子聚合物，主要有聚丙烯(PP)，聚乙烯(PE)，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，聚碳酸酯(PC)，聚酰亞胺(PI)以及聚偏氟乙烯(PVDF)[9,10]
電介質薄膜的儲能密度可表示為[11]
Ue=∫DrDmaxEDd
(1)
此式表明，電介質材料的擊穿場強(Eb)、剩余電位移強度(Dr)和最大電位移(Dmax)是影響電介質薄膜儲能密度的關鍵因素
因此，提高電介質材料儲能密度的關鍵，是降低Dr和提高其擊穿場強和Dmax
PP、PC等線性介電聚合物雖然具有較大的擊穿場強和較大的充放電速率，但是其非極性本質使其極化值較低、Dmax小和可釋放儲能密度較低
以PVDF為代表的鐵電聚合物極化值較高，能提供較高的可釋放能量密度[12,13]
但是，PVDF固有的高介電損耗使其充放電效率較低
這意味著，在能量轉換過程中很大一部分轉換為熱能，使電容器升溫和失效，不利于電容器的安全運行[14]
減少PVDF能量損失的方法，包括納米復合、化學改性和聚合物共混等[15~17]
其中聚合物共混策略是一種既簡單又經濟有效的方法，能在不犧牲PVDF基聚合物可釋放儲能密度的情況下降低其能量損失[18]
線性介電聚合物/PVDF二元共混物受到了極大的關注
這種二元共混物，在理論上是一種低損耗線性聚合物
此外，線性介電聚合物能減弱相鄰PVDF鐵電體之間的耦合域，最大限度地減少鐵電損失和能量損失
Yang等[18]將ABS與PVDF共混制備出均勻的復合薄膜，實現了性能的優化
本文選用具有優異的機械性、耐化學性、熱穩定性的聚酰亞胺(PI)，將共沉淀法和熱壓法相結合制備PI/PVDF全有機復合薄膜，研究其儲能性能
1 實驗方法1.1 薄膜的制備
圖1給出了全有機復合薄膜的制備流程
制備步驟：(1)將一定量的聚偏氟乙烯(PVDF)
聲明：
“熱塑型聚酰亞胺/聚偏氟乙烯全有機復合薄膜的制備及其介電儲能” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業用途，請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)
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編輯：中冶有色網
來源：馬逸舟,趙秋瑩,楊路,裘進浩
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2025年07月18日 ~ 20日 
