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申请/专利权人：常州工学院

摘要：本发明公开了一种储能电容器用超低填料兼具高储能密度的电介质材料及其制备方法，属于储能电容器电介质材料制备技术领域。本发明解决了现有储能介质材料的储能密度较低的技术问题。本发明采用二氧化硅包覆的二氧化钛纳米带作为复合填料改性PVDF，在超低填料含量下，二氧化钛纳米带的大比表面积和高介电常数属性增强PVDF基复合材料的界面极化的同时，二氧化钛纳米带外表面包覆宽禁带的二氧化硅层起到电子限域作用，显著改善了PVDF基复合材料的绝缘特性，在二氧化钛纳米带复合陶瓷的内外层协同作用下，综合提高了储能特性，使复合材料的击穿场强达到390kVmm，储能密度达到8.86Jcm3，储能效率高达66.28％。

主权项：1.一种储能电容器用超低填料兼具高储能密度的电介质材料的制备方法，其特征在于，该电介质材料包括填料和聚偏氟乙烯基体，所述的填料均匀分散在聚偏氟乙烯基体中，填料的重量百分率为0.5wt.％，所述的填料包括二氧化钛纳米带和所述的二氧化钛纳米带表面包覆的二氧化硅壳层；该储能电容器用超低填料兼具高储能密度的电介质材料的制备方法，包括以下步骤：步骤一，水热合成二氧化钛凝胶粉末；步骤二，晶化处理步骤一获得的二氧化钛凝胶粉末，得到具有纳米带结构的二氧化钛；步骤三，在步骤二获得的二氧化钛表面包覆二氧化硅壳层，获得填料；所述的步骤三的操作过程为：1将步骤二获得的具有纳米带结构的二氧化钛加入到乙醇中，进行多次超声搅拌处理，获得混合溶液F；其中二氧化钛和乙醇的质量体积比为0.5g：40mL；2将聚乙烯吡咯烷酮加入到乙醇中，磁力搅拌至完全溶解，获得混合溶液G；其中聚乙烯吡咯烷酮和乙醇的质量体积比为0.01g：10mL；3将混合溶液G加入到混合溶液F中，搅拌至均匀得到混合溶液H；其中混合溶液G中聚乙烯吡咯烷酮和混合溶液F中二氧化钛的质量比为1：30～60；4将正硅酸四乙酯添加到乙醇中，搅拌获得混合溶液I；5将混合溶液I滴加混合溶液H中，滴加同时进行搅拌，搅拌10min，获得混合溶液J；6将乙醇和氨水依次添加到去离子水中，磁力搅拌均匀获得混合溶液K；7将混合溶液K滴加到混合溶液J中，滴加同时进行搅拌，反应12h后离心处理，将沉淀在80℃条件下烘干处理12h，研磨，获得填料；步骤四，将步骤三获得的填料添加到聚偏氟乙烯基体中制备成涂膜液，采用刮涂的方式涂覆在洁净的玻璃板上，获得二氧化硅包覆的二氧化钛纳米带聚偏氟乙烯复合材料；步骤五，将步骤四获得的二氧化硅包覆的二氧化钛纳米带聚偏氟乙烯复合材料进行淬火处理，得到储能电容器用超低填料兼具高储能密度的电介质材料。

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