2025 article

Significantly Enhanced Dielectric Polarization and Breakdown Strength of Polyvinylidene Fluoride via Grafting with Sulfobetaine Methacrylate

Jun-Chuan Wang, Tingting Zhou, Zhao‐Ye Zhao, Xiang‐Feng Wu, Peng Wei, Gang Yu, Hui Wang, Lijuan Pang

5Citations signalées, ce qui n’est pas une note de qualité

3Institutions déclarées

2Pays d’affiliation déclarés

Rattachement africain : cn, us. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Polymer capacitors have garnered extensive attention in modern electronic and power systems. Nonetheless, the relatively low energy density of the polymer dielectric limits its application. Herein, sulfobetaine methacrylate (SBMA) was grafted onto poly(vinylidene fluoride) (PVDF) through free-radical polymerization, resulting in the formation of PVDF-g-SBMA. Dielectric films of PVDF-g-SBMA were then fabricated using a casting method. The grafting of SBMA enhances the polarization of the graft copolymer dipoles, its electron-withdrawing ability, and mechanical strength, thereby improving the dielectric characteristics of the copolymer films. At a grafting level of 7 wt %, the copolymer film demonstrates a relatively high dielectric constant (∼11.3) and a high electrical breakdown field strength (∼346 kV/mm) at 1 kHz, representing about a 16% increase in dielectric constant with respect to pure PVDF films (∼9.7) and a 71% increase in breakdown field strength (∼202 kV/mm). At the highest applied field strength, the energy density of the material (∼8.38 J/cm 3 ) is approximately 390% greater compared to pure PVDF films, which exhibit an energy storage density of approximately 1.71 J/cm 3 . This study offers a practical approach to achieving a high energy storage capacity in polymer-based dielectrics.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref: Significantly Enhanced Dielectric Polarization and Breakdown Strength of Polyvinylidene Fluoride via Grafting with Sulfobetaine Methacrylate
Date Crossref: 15/12/2025
Éditeur: American Chemical Society (ACS)
Type: journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Où se fait cette recherche

Shijiazhuang Tiedao University pays non établi dans la notice
Université ou école supérieure
Tianjin Chengjian University pays non établi dans la notice
Université ou école supérieure
MetaMateria (United States) pays non établi dans la notice
Entreprise
School of Materials Science and Engineering pays non établi dans la notice
Université ou école supérieure
Tianjin Key Laboratory of Building Green Functional Materials pays non établi dans la notice
Structure de recherche
Ltd Beijing Hua Ce Testing Instrument Co. pays non établi dans la notice
Entreprise
Hebei Provincial Engineering Research Center of Metamaterial and Micro-Device pays non établi dans la notice
Structure de recherche
Tonghui Electronics Co. pays non établi dans la notice
Organisation à but non lucratif

Shijiazhuang Tiedao University, Tianjin Chengjian University et MetaMateria (United States), avec 5 autres affiliations.

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

Les sujets associés

Dielectric materials and actuatorsAdvanced Sensor and Energy Harvesting MaterialsHigh voltage insulation and dielectric phenomena

Consulter la publication primaire Ouvrir le DOI