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清华沈洋&王训团队，重磅Nature Energy！

来源：时间：2024-01-24 10:35:33 浏览：796次

第一作者：Minzheng Yang

通讯作者：王训教授、沈洋教授

通讯单位：清华大学

DOI: 10.1038/s41560-023-01416-3.

研究背景

聚合物是电动汽车和太阳能电池板电力电子中储能电容器的关键介质，迫切需要提高高温下的放电能量密度（U_d）。现有的具有高U_d的聚合物-无机纳米复合材料不能通过传统的卷装进出制造工艺生产，且循环稳定性表现不好。基于此，清华大学沈洋教授和王训教授等人报道了将磷钨酸亚纳米片引入聚合物中形成亚纳米复合材料。

文章要点

1、作者采用简单的溶液铸造工艺制备了含超薄PWNSs的聚合物亚纳米复合材料。在200 °C下，观察到超高U_d为7.2 J cm^-3，充放电强度为90%，充/放电循环稳定性可达5×10⁵次。

2、研究发现，即使是低负载（0.2w%）的超长、超薄、灵活的亚纳米片也能有效地增强聚合物并阻碍击穿路径的传播。这些亚纳米片也可以通过接枝的表面活性剂分子和多氧金属酸酯团簇骨架捕获电荷。本工作展示了一种亚纳米二维聚合物复合材料的合成，用于恶劣环境下的电容储能，并为高性能聚合物介质的工业滚对卷制造提供了一种亚纳米复合材料策略。

图文展示

图1.PWNSs和聚合物-PWNS亚纳米复合材料的表征

图2.PWNSs的机械强度和击穿路径位阻

图3.PWNSs的电荷捕获和储能性能的提高

图5.聚合物-PWNS亚纳米复合材料的可靠性和工业制备

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