北京化工大学研究生，北京化工大学研究生院
具有高能量密度和高转换效率的介质弹性体发生器(DEG)引起了人们的极大兴趣。在众多的介电弹性体中，填充陶瓷的有机硅弹性体因其高弹性、绝缘性和介电常数而受到广泛的研究。然而，这种复合材料在大应变下的拉伸击穿强度(EBS)显著下降，从而大大降低了其能量收集性能。
在这项研究中，北京化工大学Ming Tian，Nanying Ning，Chenchen Tian合成了一种极性橡胶基电介质(GNBR)，并创造性地将其用作有机硅弹性体的“软填料”。
文章要点
1）这种软填料具有拉伸变形能力，与有机硅弹性体具有较强的界面粘结性，有效地避免了大应变下弱界面的形成，降低了界面区域的局部场强。
2）正如预期的那样，在200%的等轴应变下，填充软填料(GNBR/PMVS)的复合材料的EBS值是传统硬填料(TiO2/PMVS)复合材料的2.8倍。结果表明，GNBR/PMVS复合材料的最大能量密度为130.5 mJ/g，最高功率转换效率为44.5%。
研究结果将为先进能量收集系统中以高拉伸击穿强度为特征的DE复合材料的合理设计提供新的见解。
参考文献
Yingjie Jiang, et al, High Energy Harvesting Performances Silicone Elastomer via Filling Soft Dielectric with Stretching Deformability, Adv. Mater. 2023
DOI: 10.1002/adma.202300246
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202300246
北京化工大学研究生(北京化工大学研究生院)
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