一组工程师来自宾州已经创造了一种由氮化硼纳米片组成的交联聚合物纳米复合材料，能够在高温下进行高压储能。这种材料是灵活的，也可以照片图案。
研究员手持柔性电介质聚合物。插入显示氮化硼纳米片。图片:王庆/宾夕法尼亚州立大学
宾州州立大学的工程师表示，这些轻质、经济、易于制造的柔性电介质聚合物能够承受高温，是电动汽车和其他几种高温应用中储存能量和功率转换的可行选择。
“陶瓷通常是高温应用的储能介质的选择，但它们很重，重量是一个考虑因素，而且它们通常也很脆，”宾州州立大学材料科学与工程教授王庆说。亚博网站下载亚博老虎机网登录聚合物的工作温度较低，因此需要增加冷却系统，增加体积，从而降低系统效率和可靠性。”
电介质是不良的导电体，当暴露在电场中时可以储存电。它们能够快速释放能量，从而帮助发动机启动或将蓄电池的直流电转换为运行电机所需的交流电。
一些应用领域，如航空电力电子、混合动力和电动汽车，以及地下天然气和石油勘探设备，都需要能够处理高温的材料。app亚博体育亚博网站下载
该团队开发的氮化硼聚合物复合材料可在高压应用下处理超过480°F的高温。这种材料很容易制造，首先将纳米片和聚合物结合起来。然后必须使用光或热固化聚合物以产生交联。由于纳米片的厚度只有2纳米左右，横向尺寸只有400纳米左右，因此它们保持柔韧性。复合材料具有优异的介电性能，如耐热性、更高的电压能力和可弯曲性。
“我们的下一步是尝试大规模制造这种材料，并将其投入实际应用。”王说。“从理论上讲，没有确切的可伸缩性限制。”
参与该项目的还有博士后研究员齐力、陈雷和张关谷；Matthew R.Gadinski，材料科学与工程研究生，以及材料科学与工程特聘教授、工程科学与力学教授陈龙青；机械工程教授Aman Haque；汤姆·杰克逊、罗伯特·柯比（Robert E.Kirby）电气亚博网站下载工程讲座亚博老虎机网登录教授和李浩宇（Haoyu Li），电气工程研究生；以及国立理工学院理工学院的张世海。研究人员已经提交了这项工作的临时专利披露。
海军研究办公室、空军科学研究办公室和陶氏化学公司支持这项工作。
研究结果发表在最近一期的《自然》杂志上。