Abstrak
Dielektrik dengan suhu layanan tinggi dan kepadatan penyimpanan energi yang ditingkatkan sangat dibutuhkan di bidang kendaraan energi baru dan elektronika daya. Namun, dielektrik biasanya mengalami peningkatan kerugian dan arus bocor pada suhu tinggi, yang mengakibatkan penurunan cepat dalam kepadatan energi dan efisiensi. Dalam karya ini, komposit polieterimida (PEI) yang digabungkan dengan muatan sangat rendah dari pengisi feroelektrik relaksor 0,85(0,8BaTiO3-0,2 ( Bi0,5Na0,5 ) TiO3 ) -0,15CaZrO3 ( BT -BNT-CZ) dengan nanoregion polar polimorfik (PNR) disiapkan, yang mana kerugian suhu tinggi secara efektif ditekan dan polarisasi ditingkatkan. Koeksistensi PNR fase RT dari BT – BNT-CZ secara efektif dapat mengurangi polarisasi residual, dan meningkatkan stabilitas suhu komposit. Lebih jauh lagi, afinitas elektron yang tinggi (3,8 eV) dari BT-BNT-CZ bertindak sebagai perangkap muatan, mengurangi mobilitas pembawa dan kerapatan arus bocor dalam komposit. Hasilnya, komposit BT-BNT-CZ/PEI 0,5 wt.% mengurangi kerapatan arus bocor beberapa kali lipat dibandingkan dengan PEI murni, meningkatkan kerapatan energi menjadi 3,8 J cm − 3 dengan efisiensi 90% pada suhu 200 °C. Ia juga menunjukkan stabilitas siklus yang luar biasa, bahkan setelah 10 6 siklus pengisian-pengosongan pada suhu 200 °C dan 300 MV m −1 , efisiensinya tetap lebih dari 97%. Pekerjaan ini menawarkan jalur yang dapat diskalakan untuk mengembangkan dielektrik komposit dengan kinerja penyimpanan energi kapasitif yang memuaskan pada suhu tinggi.