DOI:10.1016/j.coco.2020.100411

在此，研究者证实了通过结合独特的杂化纳米纤维，即含Ag纳米粒子的BaTiO3（Ag@BaTiO3，Ag@BT）纳米纤维，可以显著改善聚偏氟乙烯（PVDF）基复合材料的介电性能，Ag@BT纳米纤维由同轴静电纺丝技术和随后的煅烧工艺制备而成。研究发现，BaTiO3纳米纤维上的Ag纳米颗粒对其介电性能起着综合性的作用，包括杂化纳米纤维的更好分散可导致电场的均匀性，杂化区域中电荷转移复合物的形成增强了界面极化以及Ag纳米颗粒的库仑阻断效应进一步抑制了界面电荷的积累。研究结果显示，PVDF/Ag@BT复合材料具有38.87@1 kHz的高介电常数和0.02@1 kHz的低损耗。

图1.（a）前驱体纳米纤维的TGA曲线，（b）Ag@BT纳米纤维的制备示意图，（c）Ag@BT纳米纤维的SEM图像，（d）相应尺寸分布，（e）在较高放大倍率下，单根Ag@BT纳米纤维的SEM图像，（f）Ag@BT纳米纤维的WAXD图案，（g）Ag@BT纳米纤维的TEM图像和（h）HRTEM图像。Ag@BT纳米纤维中Ag含量为0.7wt％。

图2.显示（a）PVDF/BT和（b）PVDF/Ag@BT复合材料形态的SEM图像。纳米纤维负载量为10wt％。箭头指示BT纳米纤维（BT NFs）和Ag@BT纳米纤维（Ag@BT NFs）。（c和d）PVDF/Ag@BT复合材料的EDS元素映射图像。Ba映射为绿色（c），Ag映射为蓝色（d）。Ag@BT纳米纤维中Ag含量为0.7wt％。

图3.包含不同量纳米纤维的PVDF/Ag@BT和PVDF/Ag@BT复合材料的（a，c）介电常数和（b，c）损耗角的频率依赖性。（e）和（f）分别是PVDF/Ag@BT和PVDF/BT复合材料的介电常数和损耗。Ag@BT纳米纤维上的Ag含量为0.7wt％。

图4.示意图显示Ag纳米颗粒对PVDF/Ag@BT复合材料介电性能的影响。