[发明专利]高储能密度电介质材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高储能密度电介质材料，其特征在于，包括层叠的至少两层有机-无机复合膜和至少一层有机膜，且最外层为有机-无机复合膜，所述有机-无机复合膜包括有机基体和无机填料，所述有机基体为热塑性树脂和热固性树脂中的至少一种，所述无机填料是介电陶瓷材料，所述有机膜为热塑性树脂和热固性树脂中的至少一种。

2.一种高储能密度电介质材料，其特征在于，包括层叠的至少两层有机-无机复合膜，且其中相邻层叠的两层有机-无机复合膜的材质不同，所述有机-无机复合膜包括有机基体和无机填料，所述有机基体为热塑性树脂和热固性树脂中的至少一种，所述无机填料是介电陶瓷材料。

3.根据权利要求1或2所述的高储能密度电介质材料，其特征在于，所述高储能密度电介质材料的厚度为8μm～500μm，所述有机-无机复合膜的厚度为3μm～30μm；所述有机膜的厚度为2μm～20μm。

4.根据权利要求1 或3所述的高储能密度电介质材料，其特征在于，

当所述高储能密度电介质材料的叠层中出现有机-无机复合膜与有机-无机复合膜相邻叠加时，相邻叠加的两层有机-无机复合膜的材质不同。

5.根据权利要求1、3、4中任一项所述的高储能密度电介质材料，其特征在于，当所述高储能密度电介质材料中包含多层有机膜时，两层有机膜之间至少隔一层有机-无机复合膜。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的高储能密度电介质材料，其特征在于，所述有机-无机复合膜中无机填料质量分数为0.5%～80%，优选为50%～70%；有机基体的质量分数为5%～99%，优选为30%～50%。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的高储能密度电介质材料，其特征在于，所述的无机填料选自一维填料、二维填料、颗粒粉体填料中的至少一种；优选地，所述的一维填料的直径为20nm～1000nm，长度为100nm～100μm，长径比为10:1～2000:1；优选地，所述的二维填料的长度为50nm～10μm，宽度为50nm～10μm，厚度为10nm～5μm；优选地，所述的颗粒粉体填料的形状为球形或类球形，其平均粒径为10nm～3μm。

8.根据权利要求7所述的高储能密度电介质材料，其特征在于，所述的一维填料选自钛酸锶纳米线、钛酸锶钡纳米线、钛酸钙纳米线、钛酸钙钡纳米线、氧化锌纳米线、氧化铝纳米线中的至少一种；所述的二维填料选自氮化硼纳米片、石墨烯纳米片、TiO₂纳米片中的至少一种；所述颗粒粉体填料选自纳米钛酸钡、钛酸锶钡、氧化锌、氧化铝、氧化锆中的至少一种。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的高储能密度电介质材料，其特征在于，

所述有机基体选自环氧树脂、聚偏氟乙烯、聚酰亚胺中的至少一种；所述无机填料选自钛酸锶、钛酸锶钡、钛酸钙、钛酸钙钡、钛酸钡、氧化锌、氧化铝、氧化锆、氮化硼、石墨烯、TiO₂中的至少一种。

10.根据权利要求1、3至8中任一项所述的高储能密度电介质材料，其特征在于，所述有机膜选自聚酰亚胺膜、环氧树脂膜、聚四氟乙烯膜、聚偏氟乙烯膜和丙烯酸树脂膜中的至少一种。

11.一种权利要求1至10任一项所述的高储能密度电介质材料的制备方法，其特征在于，包括：将各层膜层叠后，热压复合，并加热固化，得到所述高储能密度电介质材料。

12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

在两个基材上分别涂覆有机-无机复合浆料；以及

在其中一个基材上按照高储能密度电介质材料叠层要求依次涂覆有机-无机复合浆料和/或放置有机膜，再将另一基材以涂层在下的形式叠加，热压复合，并加热固化，得到所述高储能密度电介质材料。