[发明专利]一种高储能密度复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高储能密度复合材料，其特征在于，主要由核壳结构的钛酸盐粒子与高聚物混合得到；

其中，所述核壳结构的钛酸盐粒子是在钛酸盐粒子表面包覆二氧化硅层得到的；

所述复合材料中，核壳结构的钛酸盐粒子除二氧化硅层外，占复合材料的体积分数为3％；

所述钛酸盐为钛酸钡，其平均粒径为6-8nm。

2.根据权利要求1所述的高储能密度复合材料，其特征在于，所述核壳结构的钛酸盐粒子中，二氧化硅占核壳结构的钛酸盐的质量分数为1-50％。

3.根据权利要求2所述的高储能密度复合材料，其特征在于，所述核壳结构的钛酸盐粒子中，二氧化硅占核壳结构的钛酸盐的质量分数为2-30％。

4.根据权利要求3所述的高储能密度复合材料，其特征在于，所述核壳结构的钛酸盐粒子中，二氧化硅占核壳结构的钛酸盐的质量分数为2-10％。

5.根据权利要求1所述的高储能密度复合材料，其特征在于，所述高聚物包括聚乙烯、聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-三氟乙烯、环氧树脂、聚甲基丙烯酸树脂和聚偏氟乙烯-六氟丙烯中的一种或多种。

6.根据权利要求5所述的高储能密度复合材料，其特征在于，所述高聚物为聚偏氟乙烯。

7.根据权利要求5所述的高储能密度复合材料，其特征在于，所述复合材料为薄膜材料。

8.权利要求1-7任一项所述的高储能密度复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

在所述钛酸盐表面包覆二氧化硅得到核壳结构的钛酸盐粒子，与高聚物混合，得到所述高储能密度复合材料。

9.根据权利要求8所述的高储能密度复合材料的制备方法，其特征在于，制备核壳结构的钛酸盐粒子的方法包括：将钛酸盐分散于溶剂中，在碱性条件下加入硅酸四乙酯反应，将反应后的溶液离心、清洗得到核壳结构的钛酸盐粒子。

10.根据权利要求9所述的高储能密度复合材料的制备方法，其特征在于，加入氨水和/或二甲胺提供碱性条件。

11.根据权利要求8所述的高储能密度复合材料的制备方法，其特征在于，核壳结构的钛酸盐粒子与高聚物混合的方法包括：

(A)将核壳结构的钛酸盐粒子分散于有机溶剂中得到均匀分散液；

(B)将高聚物与有机溶剂混合，得到高聚物溶胶；

(C)将所述均匀分散液于高聚物溶胶混合均匀，得到所述复合材料。

12.根据权利要求11所述的高储能密度复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(A)中，均匀分散液中，核壳结构的钛酸盐粒子的浓度为0.01-0.5g/mL。

13.根据权利要求11所述的高储能密度复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(B)中，高聚物溶胶中的高聚物的浓度为0.05-0.2g/mL。

14.根据权利要求11所述的高储能密度复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(A)和所述步骤(B)中的有机溶剂包括N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺和N-甲基吡咯烷酮中的一种或多种。

15.根据权利要求14所述的高储能密度复合材料的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂包括N,N-二甲基乙酰胺和N,N-二甲基甲酰胺中的一种或两种。

16.根据权利要求8所述的高储能密度复合材料的制备方法，其特征在于，所述复合材料的制备方法还包括：将所述复合材料于基材表面流延形成薄膜，干燥得到薄膜材料。