本書重點關(guān)注聚合物電介質(zhì)介電與儲能性能研究，聚焦無機填充、有機復(fù)合、層狀結(jié)構(gòu)和機器學(xué)習(xí)等四方面，以提升聚合物電介質(zhì)的介電與儲能性能為主要目標(biāo)，設(shè)計多種聚合物基復(fù)合介質(zhì)空間微觀結(jié)構(gòu)，從協(xié)同擊穿與極化的角度實現(xiàn)介電與儲能特性的綜合提升；利用多種表征手段獲得復(fù)合介質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)信息，建立微觀結(jié)構(gòu)與介電和儲能性能的內(nèi)在關(guān)系；揭示填料空間分布特征(梯度結(jié)構(gòu)、空間位置)對復(fù)合介質(zhì)中載流子注入和輸運的影響機制；基于隨機擊穿模擬和有限元分析，闡明填料的空間分布特征對復(fù)合介質(zhì)儲能性能的調(diào)控規(guī)律；獲得性能優(yōu)異的高儲能密度和高充放電效率的聚合物基復(fù)合介質(zhì)，為新型儲能電介質(zhì)制備提供理論與實驗依據(jù)。
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高電氣性能聚合物基復(fù)合介質(zhì)制備與表征技術(shù)，中國輕工業(yè)聯(lián)合會科學(xué)技術(shù)獎（二等獎），2022年，排名第2（本書依托項目）。
目錄
“博士后文庫”序言
前言
第1章 緒論 1
1.1 研究背景及意義 1
1.2 聚合物電介質(zhì)介電與儲能研究現(xiàn)狀 2
1.2.1 無機填料填充聚合物基復(fù)合電介質(zhì)研究現(xiàn)狀 2
1.2.2 無機復(fù)合填料填充聚合物基復(fù)合電介質(zhì)研究現(xiàn)狀 5
1.2.3 層狀結(jié)構(gòu)復(fù)合電介質(zhì)研究現(xiàn)狀 6
參考文獻 7
第2章 零維無機填料填充聚合物基復(fù)合電介質(zhì)介電和儲能性能研究 10
2.1 P(VDF-HFP)/GP-Al2O3復(fù)合電介質(zhì)的介電性能和儲能性能研究 10
2.1.1 實驗方案描述 10
2.1.2 結(jié)果與討論 12
2.2 TiO2 NPs對PI/TiO2復(fù)合電介質(zhì)極化過程研究 21
2.2.1 實驗方案描述 21
2.2.2 結(jié)果與討論 22
2.3 界面對PI/TiO2復(fù)合電介質(zhì)介電性能研究 26
2.3.1 實驗方案描述 26
2.3.2 結(jié)果與討論 27
2.4 SiO2/FPE復(fù)合電介質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)和介電性能研究 36
2.4.1 實驗方案描述 36
2.4.2 結(jié)果與討論 38
2.5 “核-殼”結(jié)構(gòu)P(VDF-HFP)/BT@C復(fù)合電介質(zhì)的介電性能研究 44
2.5.1 實驗方案描述 44
2.5.2 結(jié)果與討論 46
2.6 本章小結(jié) 57
參考文獻 58
第3章 一維無機填料填充聚合物基復(fù)合電介質(zhì)介電和儲能性能研究 64
3.1 定向“核-殼”NFs-PEI復(fù)合電介質(zhì)的儲能性能研究 64
3.1.1 模型描述 64
3.1.2 實驗方案描述 65
3.1.3 結(jié)果與討論 66
3.2 基于PVTC的復(fù)合電介質(zhì)平行和正交構(gòu)型的雙殼結(jié)構(gòu)BZCT NFs的儲能性能研究 79
3.2.1 模型描述 79
3.2.2 實驗方案描述 81
3.2.3 結(jié)果與討論 81
3.3 具有優(yōu)化直徑的定向NFs填充PEI的儲能性能研究 93
3.3.1 模型描述 93
3.3.2 實驗方案描述 94
3.3.3 結(jié)果與討論 95
3.4 界面極化和線形誘導(dǎo)的P(VDF-HFP)/BT復(fù)合電介質(zhì) 的介電性能研究 102
3.4.1 模型描述 102
3.4.2 實驗方案描述 103
3.4.3 結(jié)果與討論 104
3.5 本章小結(jié) 115
參考文獻 116
第4章 二維無機填料填充聚合物基復(fù)合電介質(zhì)介電和儲能性能研究 123
4.1 高長徑比TNSs誘導(dǎo)增強的PVDF基復(fù)合電介質(zhì)的儲能性能研究 123
4.1.1 實驗方案描述 123
4.1.2 結(jié)果與討論 125
4.2 PI/Ag復(fù)合電介質(zhì)的界面特性和介電性能研究 132
4.2.1 實驗方案描述 132
4.2.2 結(jié)果與討論 132
4.3 本章小結(jié) 136
參考文獻 136
第5章 層狀結(jié)構(gòu)復(fù)合電介質(zhì)介電和儲能性能研究 139
5.1 基于FPE和P(VDF-HFP)的全有機多層結(jié)構(gòu)電介質(zhì)的儲能性能研究 139
5.1.1 實驗方案描述 139
5.1.2 結(jié)果與討論 141
5.2 具有自調(diào)節(jié)電場分布性能的高溫全有機儲能電介質(zhì)研究 149
5.2.1 實驗方案描述 149
5.2.2 結(jié)果與討論 150
5.3 聚合物/金屬多層結(jié)構(gòu)復(fù)合電介質(zhì)的介電性能研究 160
5.3.1 實驗方案描述 160
5.3.2 結(jié)果與討論 162
5.4 具有電紡BN層的夾層結(jié)構(gòu)聚合物的儲能性能研究 167
5.4.1 實驗方案描述 167
5.4.2 結(jié)果與討論 169
5.5 本章小結(jié) 179
參考文獻 180
第6章 機器學(xué)習(xí)指導(dǎo)儲能型聚合物基復(fù)合電介質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)設(shè)計 188
6.1 基于高通量隨機擊穿模擬和機器學(xué)習(xí)的聚合物基
復(fù)合電介質(zhì)儲能性能預(yù)測 189
6.1.1 聚合物基復(fù)合電介質(zhì)的高通量隨機擊穿模擬 189
6.1.2 擊穿場強和儲能的機器學(xué)習(xí)研究 194
6.1.3 定向?qū)嶒灥奈⒂^結(jié)構(gòu)表征 196
6.1.4 定向?qū)嶒炿娦阅軠y試 197
6.1.5 實驗部分 200
6.2 基于機器學(xué)習(xí)的PVDF基復(fù)合電介質(zhì)儲能密度預(yù)測及數(shù)據(jù)分析 201
6.2.1 數(shù)據(jù)庫建立 201
6.2.2 輸入描述符 202
6.2.3 模型預(yù)測分析 203
6.3 基于機器學(xué)習(xí)的聚合物基復(fù)合電介質(zhì)儲能密度預(yù)測與結(jié)構(gòu)設(shè)計 208
6.3.1 數(shù)據(jù)庫建立 208
6.3.2 復(fù)合電介質(zhì)儲能性能預(yù)測模型 211
6.3.3 描述符權(quán)重系數(shù)分析 213
6.3.4 潛在結(jié)構(gòu)空間的探索 215
6.4 本章小結(jié) 216
參考文獻 217
編后記 223
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