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13.03.2019 | Ausgabe 8/2019

Journal of Materials Science: Materials in Electronics 8/2019

Giant electrical energy storage density in the P(VDF-TrFE)–graphene oxide composite papers with quasi-two-dimensional ferroelectricity

Zeitschrift:
Journal of Materials Science: Materials in Electronics > Ausgabe 8/2019
Autoren:
S. Ullah, Z. Han, Guangping Zheng
Wichtige Hinweise

Electronic supplementary material

The online version of this article (https://​doi.​org/​10.​1007/​s10854-019-01089-3) contains supplementary material, which is available to authorized users.

Publisher’s Note

Springer Nature remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps and institutional affiliations.

Abstract

The nanocomposites consisting of graphene oxide (GO) and ferroelectric copolymer poly(vinylidene fluoride-trifluoroethylene) [P(VDF-TrFE)] have been successfully synthesized by a co-evaporation method. The structural, dielectric and ferroelectric properties of the composite papers are investigated. The Raman spectroscopy analyses on the nanocomposites GO/P(VDF-TrFE) reveal that the defects in GOs are reduced significantly by the loading of ferroelectric P(VDF-TrFE). The IG/ID ratio increases from 1.02 (for pure GO) to 1.17 [for GO/P(VDF-TrFE)-10%], revealing that the defects are reduced by the introduction of the nano-fillers due to a strong interaction between GO and P(VDF-TrFE) in the nanocomposites. The permittivity of the nanocomposites is enhanced by almost 3-times as compared to that of the pristine GOs. The nanocomposites show a notably raised polarization with high applied electric field. Furthermore, due to the high dielectric constants, the electrical energy storage density of the nanocomposites is as high as ~ 39.89 J cm−3 at 2.8 MV cm−1. The large energy density and high dielectric break down strength suggest that GO/P(VDF-TrFE) could be the promising novel materials for electrical energy storage.

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Zusatzmaterial
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10854_2019_1089_MOESM1_ESM.docx
Literatur
Über diesen Artikel

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