放电等离子体技能用于储能电容器薄膜功能提高获新进展

来源：办公标签&文具标签    发布时间：2024-02-11 08:05:21

  据我国科学院电工研讨所音讯，近来，电工研讨所研讨员邵涛团队使用放电等离子体提高储能电容器薄膜功能取得新进展。根据团队在气体放电机理、参数调控及资料改性使用等方面的长时间堆集，研讨经过气体放电驱动准分子深紫外光源，在常压空气中辐照商业电容器薄膜，仅一步处理显着提高薄膜击穿电场、储能密度等功能，对打破国产储能电容器薄膜功能瓶颈具有极端重大意义。

  薄膜电容器是特高压直流输电、柔性直流输电、电磁能配备的中心储能器材，双向拉伸聚丙烯（BOPP）作为薄膜电容器的要害资料，具有击穿电场高、常温损耗低一级优势，但高温下BOPP击穿电场严峻下降、损耗急剧提高，成为约束薄膜电容器功能的瓶颈。现有研讨多经过无机掺杂、外表喷涂、堆积、接枝等办法，提高BOPP介电功能；但其常使用化学试剂多步处理，并或许引进新的界面问题，需要霸占从实验室到工业使用的难题。

  本研讨选用气体放电等离子体高效发生KrCl 222 nm和Xe2 172 nm准分子深紫外光，具有光子能量高、环境友好等优势，在常压空气中直接辐照改性BOPP。作为一种“软”改性办法，可无损完成BOPP断键、重构，裂解氧分子、发生氧原子，构成热稳定性更好的C‒O键，且防止引进新的界面问题。改性后BOPP击穿电场常温下提高17％、120°C下提高52％，常温下功率大于95％放电密度由4MJ/m3提高到7.5MJ/m3。该办法还能够拓宽到PET、PEN、PEI等高温介质薄膜，具有十分杰出的通用性。

  为了提醒改性内涵机理，团队还建立了分辨率达0.5 μm的激光诱导压力波空间电荷测量办法，原位取得了改性前后BOPP原样品的空间电荷分布，发现深紫外光改性能够明显削减空间电荷量、弱化电场畸变；结合密度泛函理论核算，说明氧原子引进BOPP链后构成深圈套，约束载流子搬迁。

  该研讨全链条深度交融放电等离子体发生与资料改性使用，处理进程不触及任何化学试剂、不发生高污染副产物，具有一步、通量大、能耗低一级优势，团队正在展开将该技能植入薄膜电容器“卷对卷”生产线的效果转化。

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