[发明专利]一种全有机复合电介质的制备及储能性能优化方法

权利要求书

1.一种全有机复合电介质的制备及储能性能优化方法，其特征在于所述一种利用聚偏氟乙烯基体，分别与聚酰亚胺(PI)、聚醚砜(PESU)、氰乙基纤维素(CR-C)、氰乙基支链淀粉(CR-S)等有机聚合物共混，制备成全有机电介质。

2.根据权利要求1所述一种全有机复合电介质的制备及储能性能优化方法，其特征在于所引入的各有机聚合物占聚偏氟乙烯基电介质总质量分数的5wt.％。

3.根据权利要求2所述一种全有机复合电介质的制备及储能性能优化方法，其特征在于，复合薄膜的厚度在9～18μm。

4.根据权利要求1-3所述一种全有机复合电介质的制备及储能性能优化方法，其特征在于所述制备方法步骤如下：

步骤一：

取一定量的PI、PESU、CR-C、CR-S，置于塑封袋中，在鼓风干燥箱中一定温度烘烤一段时间，随后分别称取等质量的聚偏氟乙烯粉末，将其溶解在一定量的N-N二甲基甲酰胺溶液中，将其在适当温度下磁力搅拌至粉末分散均匀。待聚偏氟乙烯溶解均匀，分别加入PI、PESU、CR-C、CR-S，继续搅拌一段时间得到共混的全有机前驱体溶液；

步骤二：

将步骤一中所得前驱体溶液放入真空干燥箱中，设定好温度和时间抽取真空，静置若干小时，待前驱体溶液中气泡析出完全后取出胶体备用；

步骤三：

刮涂法制备全有机复合介质湿膜，将洗净的玻璃板放置在自动涂膜机上，调平刮刀，确定刮刀的回转格数，通过调节自动涂膜机推进速率，以及推进位置，将刮涂法制备的湿膜置于鼓风干燥箱内适宜温度下烘干热处理若干小时；

步骤四：

采用热压和淬火工艺，对不同的全有机复合介质薄膜进行热压，进行梯度升温热压处理：第一阶段热压温度一定，在适宜压力下保压；第二阶段进行卸压排气泡处理，最后通过水冷装置将复合薄膜的温度迅速降至室温，在一定压力下保压获得厚度适宜、均匀致密的全有机复合介质。

5.根据权利要求4所述一种全有机复合电介质的制备及储能性能优化方法，其特征在于步骤四所述采用热压工艺，将全有机复合薄膜置于热压模板中，经过热压处理，进行梯度升温热压处理：第一阶段热压温度100～110℃，在1～5MPa下保压15～20min；第二阶段进行卸压排气泡处理，第三阶段热压温度140～160℃，在15～20MPa下保压15～20min。最后通过水冷装置将复合薄膜的温度迅速降至室温，在在1～5MPa下保压1～5min获得致密的全有机复合介质，厚度约为10～20μm。

6.根据权利要求5所述一种全有机复合电介质的制备及储能性能优化方法，其特征在于：所述纯PVDF击穿强度范围在330kV/mm～440kV/mm，向PVDF中引入5wt.％PI，PI/PVDF复合介质击穿强度范围在330kV/mm～470kV/mm；引入5wt.％PESU，PESU/PVDF复合介质击穿强度范围在310kV/mm～490kV/mm；引入5wt.％CR-C，CR-C/PVDF复合介质击穿强度范围在200kV/mm～300kV/mm；引入5wt.％CR-S，CR-S/PVDF复合介质击穿强度范围在330kV/mm～500kV/mm。