数藏之家 IT业界 EV系统突破在即?全新聚硫酸盐可大幅提升电子元件性能

EV系统突破在即?全新聚硫酸盐可大幅提升电子元件性能

财联社上海1月20日讯(编辑 黄君芝)根据美国斯克里普斯研究所(Scripps Research)和劳伦斯伯克利国家实验室(LBNL)科学家的一项研究,一种新型的聚硫酸盐化合物可以形成薄而灵活的薄膜,其特性可以使其成为许多高性能电子元件的首选材料。

EV系统突破在即?全新聚硫酸盐可大幅提升电子元件性能

在1月18日发表在《焦耳》杂志上的这项研究中,科学家们发现新的聚硫酸盐可以用来制造聚合物薄膜电容器,这种电容器可以存储和释放高密度电能,同时耐受超过现有聚合物薄膜电容器极限的温度和电场。

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“我们的研究结果表明,基于这些新型聚硫酸盐的储能电容器和其他设备可以得到广泛应用,包括在电动汽车动力系统中,”该研究的联合资深作者、斯克里普斯研究所分子医学系教授Peng Wu博士说。

具体而言,他们使用了一种被称为“氟化硫交换(SuFEx)反应”的新技术,该反应可以合成许多以前无法获得的聚硫酸盐。而其中一些具有优越的“介电”性能。介电材料是一种电绝缘体,当材料暴露在电场中时,正电荷和负电荷分开,实际上是储存能量。它们被用于电容器、晶体管和现代电子电路中的各种组件。

目前使用的许多介电材料都是轻质、柔性、类似塑料的材料,称为聚合物。新的聚硫酸盐也是聚合物,但与商业电介质聚合物相比,性能有了很大的改善。

研究小组发现,由一种新型聚硫酸盐制成的电容器,当用氧化铝薄膜增强时,可以释放高密度能量,同时承受超高电场(超过7亿伏每米)和温度(150摄氏度),而平时超高电场会破坏目前最广泛使用的聚合物薄膜电容器。

研究人员指出,标准聚合物电容器的热敏感性,通常需要在使用它们的系统中采取昂贵而繁琐的冷却措施,例如在一些电动汽车模型中。他们说,因此,采用新的聚硫酸盐介质可以在电动汽车和许多其他应用中带来更便宜、更简单、更耐用的电力系统。

研究人员说,“我们在这项研究中检测的聚硫酸盐聚合物可以在150摄氏度下工作得很好,但我们认为我们可以找到更好的聚硫酸盐,使它们可以在200到250摄氏度下工作,而且功能很少或没有损失。”

(责任编辑:冀文超 )
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