Ultra‐High Energy Density in Cyanoethyl Biomass Polymers
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Abstract Dielectric polymers are essential to capacitive capacitors widely used in modern electronic and electrical systems. Most useful dielectric polymers are derived from petroleum while environmentally sustainable dielectric biomass remains mostly unexplored although they are abundant, renewable, and cost‐effective. Here an ultrahigh energy density in cyanoethyl cellulose (CEC) and cyanoethyl pullulan (CEP) obtained by replacing the hydroxyl groups of cellulose and pullulan with cyanoethyl is reported. Large dielectric constants of 16.7 and 20.0 in CEC and CEP due to the strong polarity of cyanoethyl which are comparable to high‐dielectric ferroelectric polymers are shown. CEC and CEP show nearly no degradation of the dielectric constant with increasing electric fields, inhabiting the early polarization saturation and thus leading to improved energy density, which is different from relaxor ferroelectric polymers. Consequently, solution‐processable CEP films exhibit an ultrahigh discharged energy density of 28.2 J cm−3 with an efficiency of 72% at 600 MV m−1, outperforming other all‐organic dielectric biomass materials. The work paves the way for the development of high‐performance dielectric biomass for energy storage applications.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Ultra‐High Energy Density in Cyanoethyl Biomass Polymers
- Date Crossref
- 10/05/2024
- Éditeur
- Wiley
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Huazhong University of Science and Technology State Key Laboratory of Material Processing and Die & pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Wuhan Ship Development & Design Institute pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Guangdong HUST Industrial Technology Research Institute Guangdong Provincial Key Laboratory of Manufacturing Equipment Digitization Dongguan Guangdong 523808 China pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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School of Materials Science and Engineering State Key Laboratory of Material Processing and Die & Mould Technology pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Wuhan Second Ship Design and Research Institute Wuhan Hubei 430000 China pays non établi dans la noticeStructure de recherche
State Key Laboratory of Material Processing and Die & — Huazhong University of Science and Technology, Wuhan Ship Development & Design Institute et Guangdong HUST Industrial Technology Research Institute Guangdong Provincial Key Laboratory of Manufacturing Equipment Digitization Dongguan Guangdong 523808 China, avec 2 autres affiliations.
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