MXene/氮化硼/聚偏氟乙烯复合材料的制备及介电性能

摘要

随着高性能储能电容器的快速发展，市场对具有高介电常数和低介电损耗的电介质材料的需求日益迫切。MXene因其优良的导电性在聚合物介电复合材料制备中引起广泛关注，但利用MXene制备的复合材料具有较高的介电损耗。以聚偏氟乙烯（PVDF）为基体、二维纳米片（Ti₃C₂T_x MXene）为填料，通过溶液混合法制备MXene/PVDF复合材料。为抑制其介电损耗，引入具有绝缘性能的氮化硼（BN）纳米片。结果表明，MXene和BN均匀地分散在PVDF中，相较于MXene/PVDF复合材料，MXene/BN/PVDF复合材料在保持较高介电常数的同时，表现出更低的介电损耗和电导率。MXene质量分数为12%时，制备的MXene/PVDF复合材料在10² Hz时具有220的介电常数、1.31×10^-8 S/cm的电导率和1.52的介电损耗；MXene质量分数为12%、BN质量分数为2%时制备的MXene/BN/PVDF复合材料，其在10² Hz时具有237的高介电常数、1.12×10^-8 S/cm的电导率和0.39的介电损耗，实现了提高介电常数，降低介电损耗的目的。

关键词

氮化硼 / MXene / 聚偏氟乙烯 / 三元复合材料 / 介电性能

基金资助

上海市科技委员会地方机构能力建设计划项目(21010500500);上海市科技委员会专业技术服务平台项目(22DZ2291100)