[发明专利]一种超高放电储能密度的介质薄膜及其制备方法

权利要求书

1.一种超高放电储能密度的介质薄膜的制备方法，其特征在于主要步骤如下：

（1）以Bi(NO₃)₃、Mg(CH₃COO)₂、C₁₆H₃₆O₄Ti作为原料，根据Bi、Mg、Ti的化学计量比为1:0.5：x来配料，x=0.60~0.85；将配好的原料溶于乙酸、蒸馏水、乙酰丙酮和乙二醇甲醚的混合溶剂中，搅拌均匀，得到稳定的前驱体溶液；其中，混合溶剂中乙酸、蒸馏水、乙酰丙酮和乙二醇甲醚的体积比为（11±3）:（2±3）:（1±3）:（35±5）；

（2）将步骤（1）所得前驱体溶液经静置陈化，获得分散均匀的旋涂用溶胶；

（3）将步骤（2）得到的溶胶涂覆在衬底上，然后烘干热解得到凝胶膜；所述烘干热解条件为：180-270℃烘干5-20分钟，380-480℃热解10-20分钟；

（4）将步骤（3）得到的凝胶膜升至所需温度对薄膜实施晶化处理，得到超高放电储能密度的介质薄膜；所述晶化处理的温度为540-740℃，热处理时长为60s-240s；

所述超高放电储能密度的介质薄膜在室温下的耐电压强度在1700-5000 kV/cm范围内，有效放电储能密度在49.8-125.7J/cm³范围内。

2.根据权利要求1所述的一种超高放电储能密度的介质薄膜的制备方法，其特征在于重复步骤（3）和步骤（4），从而获得所需厚度的超高放电储能密度的介质薄膜。

3.根据权利要求1所述的一种超高放电储能密度的介质薄膜的制备方法，其特征在于步骤（1）或者以Bi(NO₃)₃·5H₂O、Mg(CH₃COO)₂·4H₂O、C₁₆H₃₆O₄Ti作为原料。

4.根据权利要求1所述的一种超高放电储能密度的介质薄膜的制备方法，其特征在于步骤（1）中搅拌条件为不高于40℃温度条件下搅拌12-24小时；步骤（2）中，所述静置陈化的时间是6-24小时。

5.根据权利要求1所述的一种超高放电储能密度的介质薄膜的制备方法，其特征在于步骤（3）中所述旋涂条件为：一级匀胶是在500-800转/分钟的低转速时滴加溶胶于衬底上，二级匀胶是在4000-4800转/分钟的高转速甩开溶胶获得厚度均匀的湿凝胶膜。