近日，我院教师段广宇博士在高温聚合物基电介质材料方面取得新进展。相关成果以“Preparation of a novel cross-linked polyetherimide with enhanced breakdown strength and high-temperature energy storage performance”为题，发表在顶尖期刊《High Voltage》(中科院分区一区)，段广宇博士为第一作者，河南工程学院为第一单位。
随着混合电动汽车、油气勘探技术、航天电力系统的发展及应用环境的复杂化，对聚合物基电介质电容器的极限使用温度提出更高要求（>150℃）。本工作采用2,4,6-三氨基嘧啶（TAP）作为交联剂制备了一种具有交联结构的新型聚醚酰亚胺电介质材料。结果表明，随着TAP含量的增加，交联聚醚酰亚胺的击穿强度逐渐增大，当TAP含量为2 wt%时，交联聚醚酰亚胺的击穿强度提升至399.4 MV/m，相较于非交联聚醚酰亚胺提高了23.3%。由于交联结构抑制了内部极化损耗和弛豫损耗，交联聚醚酰亚胺电介质材料的介电损耗随着TAP含量的增加而降低。此外，交联结构进一步提升了聚醚酰亚胺电介质材料高温下的放电能量密度（Ud）和充放电效率（η），当TAP含量为2 wt%时，交联聚醚酰亚胺在150°C时的最大Ud为2.53 J/cm3，相较于聚醚酰亚胺提升了24.8%。该研究为制备高温下具有更优Ud和η的聚醚酰亚胺电介质材料提供了新思路。
文:刘少辉 审核:辛长征
