[发明专利]用于储能电容器的亚纳米材料-聚合物复合电介质薄膜及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种用于储能电容器的亚纳米材料-聚合物复合电介质薄膜，其特征在于，包括聚醚酰亚胺和亚纳米材料，所述亚纳米材料至少有一个维度上的尺寸低于1nm。

2.根据权利要求1所述的薄膜，其特征在于，所述亚纳米材料的表面接枝有表面活性剂；

任选地，表面活性剂占亚纳米材料的质量分数为30％～70％；

任选地，所述亚纳米材料包括亚纳米片和亚纳米线中的至少之一。

3.根据权利要求2所述的薄膜，其特征在于，所述表面活性剂的碳原子数不大于二十；

任选地，所述表面活性剂包括油酸、油胺、十八酸和十八胺中的至少之一；

任选地，所述亚纳米片包括氧化铜-磷钼酸亚纳米片、氧化锌-多酸亚纳米片和氧化铜-磷钼酸-银亚纳米片中的至少之一；

任选地，所述亚纳米线包括羟基磷灰石亚纳米线、氧化铋-多酸亚纳米线、钙-多酸亚纳米线和氧化钼亚纳米线中的至少之一。

4.根据权利要求1或2所述的薄膜，其特征在于，所述聚醚酰亚胺在所述复合电介质薄膜中的质量分数不小于99％，所述亚纳米材料在所述复合电介质薄膜中的质量分数不大于1％。

5.根据权利要求1或2所述的薄膜，其特征在于，所述复合电介质薄膜厚度为5μm～20μm。

6.一种制备权利要求1-5中任一项所述薄膜的方法，其特征在于，包括：

(1)将聚醚酰亚胺和有机溶剂混合加热搅拌，以便得到聚醚酰亚胺溶液；

(2)将亚纳米材料和所述聚醚酰亚胺溶液混合，以便得到混合溶液；

(3)将所述混合溶液分散处理，以便得到铸膜液；

(4)将所述铸膜液施加在基片上，以便得到湿膜；

(5)对所述湿膜进行热处理，以便得到复合电介质薄膜。

7.根据权利要求6所述方法，其特征在于，步骤(1)中，所述聚醚酰亚胺溶液的固含量为100mg/ml～200mg/ml；

任选地，有机溶剂包括N,N-二甲基甲酰胺和N-甲基吡咯烷酮中的至少之一；

任选地，所述加热的温度为60℃～100℃。

8.根据权利要求6所述方法，其特征在于，步骤(3)按照下列步骤进行：将所述混合溶液置于搅拌机中加热至60℃～100℃，搅拌6～12小时，然后再将所述混合溶液在细胞粉碎仪中超声分散25～40分钟，以便得到铸膜液。

9.根据权利要求6所述方法，其特征在于，步骤(5)按照下列步骤进行：将所述湿膜先置于真空烘箱中在30℃～50℃下处理4～8h，然后再转移至鼓风烘箱中在150℃～250℃下处理3h～6h。

10.一种储能电容器，其特征在于，包括权利要求1-5中任一项所述薄膜或采用权利要求6-9中任一项所述方法制备的薄膜。