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公开(公告)号：CN118969506A
公开(公告)日：2024-11-15
申请号：CN202411009771.7
申请日：2024-07-25
Applicant: 哈尔滨理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于非对称异质结构的全有机复合电介质薄膜的储能性能优化方法，属于电介质储能材料技术领域。为有效提升复合介质的储能能力，本发明构筑一种新颖的绝缘层、过渡层和极化层的非对称异质结构。其中绝缘层选用击穿强度高、绝缘性能好的线性电介质；中间过渡层，使非对称异质三层复合材料的电场分布更加均匀，有效地避免了层间电压的过度集中；极化层选用具有优异极化强度的铁电聚合物。本发明中的PMMA/30wt.％PMMA‑PVDF/PVDF复合介电材料，在579.7kV/mm的场强下，其放电能量密度高达15.3J/cm3，充放电效率高达77.4％，放电能量密度较PVDF材料提高88.9％，效率提高86.5％。非对称异质结构的构筑结合了铁电聚合物以及线性电介质的优势，利用结构优势显著的提升了聚合物的储能性能以及充放电效率，这种非对称异质结构全有机介质复合薄膜制备策略为实现性能更好的介质储能材料提供了新的途径。
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公开(公告)号：CN117866127B
公开(公告)日：2024-10-01
申请号：CN202311689323.1
申请日：2023-12-11
Applicant: 哈尔滨理工大学
Abstract: 本发明公开了一种高绝缘全有机复合电介质材料及其制备方法和应用，属于介质电容器技术领域。本发明以聚偏氟乙烯(PVDF)为基体，首先通过KOH处理脱氟化氢，然后使用H2SO4处理羟基化的两步处理方式制备分子改性羟基功能化的PVDF电介质薄膜，利用羟基与氟之间形成的氢键降低介质薄膜的介电损耗，改善介质绝缘性能。具体的薄膜具备较高的绝缘强度(～617.18MV/m)和较低的介电损耗，表明薄膜可在高电场强度下稳定运行。此外，本发明提供的制备工艺流程简洁，环保无污染，可推广实施。
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公开(公告)号：CN118667197A
公开(公告)日：2024-09-20
申请号：CN202410799987.1
申请日：2024-06-20
Applicant: 哈尔滨理工大学
Abstract: 本发明公开了一种高耐压的复合电介质绝缘薄膜及其制备方法和应用，属于介质电容器技术领域。本发明解决了现有电介质绝缘薄膜的击穿性能差和介电损耗大的问题。本发明首先合成了以Ce(Ⅲ)为核、Al为环的金属有机团簇Ce@Al，并在聚醚酰亚胺(PEI)基体中掺杂适量。本发明利用金属有机团簇Ce@Al与聚醚酰亚胺介质能实现高度混合，团簇外围的苯基使其拥有良好稳定性，且Ce@Al阳离子团簇之间的静电排斥力保证了Ce@Al在介质中的均匀分布。此外，本发明合成的Ce@Al结构中的三价离子提供了高偶极矩，并且拥有强大的电荷散射和捕获能力，可以有效的抑制介质内部电荷的运动，实现复合介质绝缘性能的大幅提升。
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公开(公告)号：CN117510921B
公开(公告)日：2024-08-06
申请号：CN202311519717.2
申请日：2023-11-15
Applicant: 哈尔滨理工大学
Abstract: 本发明公开了一种耐高温高绝缘复合电介质薄膜及其制备方法和应用，属于耐高温高绝缘聚酰亚胺材料及其制备技术领域。本发明解决了现有聚酰亚胺电介质材料在高温环境下绝缘性能严重劣化的技术问题。本发明从分子结构调控角度入手，通过原位聚合法制备了聚酰亚胺电介质(F‑PI)，同时采用共价键合方式将硅烷结构与F‑PI的链端结合，在主链上引入硅氧柔性结构，降低聚酰亚胺的刚性且抑制其发生链段的紧密堆积，从而减少分子内作用力，显著抑制了电介质内部的载流子输运，改善材料在高温下的储能特性。使得引入硅烷的氟化聚酰亚胺复合电介质材料，在高温和高场条件下，具有更高的击穿场强和储能密度。
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公开(公告)号：CN113493346B
公开(公告)日：2022-09-23
申请号：CN202110672536.8
申请日：2021-06-17
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: C04B35/48 , C04B35/491 , C04B35/622 , C04B35/624 , C04B35/64 , H01G4/08
Abstract: 本发明公开了一种高击穿场强的储能薄膜及其制备方法，属于高性能储能薄膜材料制备技术领域。本发明解决了现有制备的储能薄膜击穿场强低、性能调控过程复杂以及储能密度低下等技术问题。本发明通过分层退火的方式，实现了高退火温度下的极化层叠加低退火温度下的耐压层，成功制备了具有电学性能的铁电薄膜。相较于现有离子掺杂、调控退火温度等现有解决手段相比，该薄膜结构设计方案，极大地降低了制备工艺的操作难度以及能源消耗，更加贴近工业生产并显著提高了储能密度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109265879B
公开(公告)日：2020-07-10
申请号：CN201810820706.0
申请日：2018-07-24
Applicant: 哈尔滨理工大学
Abstract: 本发明公开了一种高定向排布核壳结构纤维聚偏氟乙烯基复合介质及其制备方法，所述复合介质由核壳结构BZCT@SiO2NFs填充相和PVDF复合而成，其中：所述BZCT@SiO2NFs为核壳纤维结构，核层为锆钛酸钡钙，壳层为氧化硅。本发明首先采用溶胶‑凝胶法和静电纺丝技术制备具有大长径比的无机纤维填充相，然后对其进行二氧化硅包裹，随后与PVDF复合，并进行淬火处理，得到致密的高定向一维核壳结构的无机纤维‑PVDF基复合薄膜。本发明的高定向排布的一维核壳结构无机纤维‑PVDF基复合薄膜介质能够显著提高介电、击穿和储能性能，维持了聚合物自身优异的电绝缘与机械性能。
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公开(公告)号：CN107177144B
公开(公告)日：2019-08-16
申请号：CN201710505282.4
申请日：2017-06-27
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: C08L27/16 , C08K9/04 , C08K9/00 , C08K7/08 , C08K3/24 , C08J5/18 , B32B27/30 , B32B27/18 , B32B27/28 , B32B27/08 , B32B37/10 , B32B37/06
Abstract: 本发明属于复合介质领域，具体涉及一种三明治结构纳米纤维/聚偏氟乙烯复合介质及其制备方法。本发明复合介质三明治结构上下层为PVDF薄膜，中间层为CFO@BZT‑BCT NFs/PVDF复合介质薄膜，三层结构介质经热压相结合。其中PVDF薄膜由溶液流延法经淬火处理制得，CFO@BZT‑BCT NFs/PVDF复合介质薄膜是由BZT‑BCT纺丝前驱体经静电纺丝并高温煅烧制得晶化后BZT‑BCT NFs，引入CFO制得CFO@BZT‑BCT NFs并经多巴胺盐酸盐表面修饰，最后与PVDF混合制成悬浊胶体经溶液流延法和淬火处理制得。本发明解决了无机填充相/聚合物基复合介质储能密度低、介质损耗大的技术问题。
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公开(公告)号：CN109685195A
公开(公告)日：2019-04-26
申请号：CN201811351456.7
申请日：2018-11-13
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: G06N3/00
CPC classification number: G06N3/006
Abstract: 本发明涉及一种基于多头绒泡菌觅食算法的枝切线优化设置方法，其首先根据干涉条纹图中残差点的分布特征，对由噪声引起的相邻偶极子对进行连接，对靠近边界的单极子采取“接地”处理，以达到整幅干涉图正负残差点数量相同的目的；其次，通过建立多头绒泡菌觅食算法模型在残差点之间构建完整枝切线网络；然后，引入随机扰动模型，在保持系统的电荷量平衡的条件下，断开冗余枝切线，构建最小生成树树枝；最后，使用洪水漫淹法绕开枝切线进行相位解包裹。本发明构思合理，模型完善，不仅可以显著减少分枝切割的总长度，而且还可以有效克服解包裹过程中的“孤岛现象”，实现了分枝切割的优化设置，具有极高的鲁棒性和优秀的求解质量等优点。
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公开(公告)号：CN108998893A
公开(公告)日：2018-12-14
申请号：CN201810820695.6
申请日：2018-07-24
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: D04H1/728 , D04H1/4382 , D01F6/48 , D01F1/10 , H01G4/16
Abstract: 本发明公开了一种梯度结构聚偏氟乙烯基复合介质及其制备方法，所述复合介质由BZCT NFs填充相和PVDF复合而成的，所述BZCT NFs填充相在复合介质中呈含量梯度多层排布。本发明结合溶胶-凝胶法、静电纺丝技术以及热压等工艺制备了大长径比无机纳米纤维填充相和聚偏氟乙烯基复合薄膜介质，并将上述纳米纤维/聚合物基复合薄膜介质进行高温热压和淬火处理，获得了致密的复合薄膜。本发明制备的具有一维纳米填充相含量梯度的多层结构/聚合物基复合电介质具有柔韧性好、成本低、击穿强度高、储能性能优异等特点，能够缓冲高含量无机填充相带来的局部电场畸变，进而提高其储能性能，用以制造出高性能的能量储存器件。
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公开(公告)号：CN119661890A
公开(公告)日：2025-03-21
申请号：CN202411862808.0
申请日：2024-12-17
Applicant: 哈尔滨理工大学
Abstract: 一种耐极寒油浸式电容器用二糠基硫醚长链支化改性聚丙烯粗化膜的制备方法和应用，本发明属于电子和电气绝缘材料制造技术领域。本发明中二糠基硫醚改性聚丙烯粗化膜是以聚丙烯粗化膜、二糠基硫醚、界面剂、共单体、去离子水、主抗氧剂、辅抗氧剂和引发剂为原料制备而成的；二糠基硫醚长链支化改性聚丙烯粗化膜在油浸式电容器或薄膜电容器中应用。本发明利用二糠基硫醚作为单体来长链支化改性聚丙烯粗化膜，解决其低温脆化和高温绝缘劣化，而导致的电容器在极端环境下性能不佳的问题。此方法具有工艺简单、绿色环保、成本低廉和加工效果良好等优点。
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