新型絕緣材料能實現(xiàn)更高效的配電！

2021-08-31 13:42:14來源：cnBeta 關鍵詞：絕緣材料新型材料閱讀量：22378

導讀：據(jù)悉，共軛聚合物如P3HT過去已經(jīng)被用于設計柔性和印刷電子產(chǎn)品。

　　據(jù)外媒報道，如果我們要過渡到一個由可再生能源驅動的世界，高效的長距離電力運輸是至關重要的，因為可再生能源的供應--如風力和太陽能發(fā)電廠以及水力發(fā)電大壩--往往位于遠離城市的地方，而城市才是需求大的地方。高壓直流電(HVDC)電纜是有效的長距離傳輸電力的手段。

　　帶有保溫層的HVDC電纜可以埋在地下或鋪設在海床上，這可以大大擴展網(wǎng)絡，目前許多項目正在進行中，連接世界各地。如在歐洲，NordLink項目將連接挪威南部和德國，HVDC電纜項目是能源轉型(energiewende)的重要組成部分，德國的總體計劃是轉向更環(huán)保的可持續(xù)能源供應。

　　“對于我們來說，為了應對全球快速增長的電力需求，高效和安全的HVDC電纜是不可少的組成部分。可再生能源的供應可能會波動，因此能通過長途網(wǎng)絡傳輸電力是確保穩(wěn)定可靠配電的必要條件，”該研究的領導者、查爾默斯理工大學化學和化學工程系教授Christian Müller說道。

　　在運輸過程中，應盡可能少的能量損失。降低傳輸損耗的一種方法是增加直流電壓水平。

　　“然而傳輸電壓的增加會對HVDC電纜的絕緣產(chǎn)生不利影響，”Chalmers理工大學電氣工程系的研究專家Xiangdong Xu說道，“如果絕緣材料的導電性得到充分降低，則就可以處理由此產(chǎn)生的更高的電場應力。”

　　現(xiàn)在，研究人員提出了一種降低絕緣材料導電性的新方法。

　　這種材料可以使電纜的導電性降低三倍

　　這種新材料的基礎是聚乙烯，它已經(jīng)被用于現(xiàn)有高壓直流電纜的絕緣。現(xiàn)在，通過加入非常少量的--百萬分之五--的共軛聚合物聚poly(3-hexylthiophene)，研究人員能將電導率降低三倍。

　　這種添加劑也被稱為P3HT，是一種被廣泛研究的材料，考慮到所需的微量，這為制造商開辟了新的可能性。其他可能被用來降低電導率的物質是各種金屬氧化物和其他聚烯烴的納米顆粒，但這些物質需要的數(shù)量要高得多。

　　“在材料科學方面，我們努力使用盡可能少的添加劑以提高它們在工業(yè)上的使用潛力和更好的回收潛力。事實上，只需要非常少量的添加劑就可以達到這種效果，這是一個很大的優(yōu)勢，”Christian Müller說道。

　　這一發(fā)現(xiàn)可能會促進一個新的研究領域

　　共軛聚合物如P3HT過去已經(jīng)被用于設計柔性和印刷電子產(chǎn)品。然而這是它們第一次被用作添加劑來修改商品塑料的性能。因此，研究人員相信，他們的發(fā)現(xiàn)可能會帶來許多新的應用和研究方向。

　　Christian Müller說道：“我們希望這項研究能真正開辟一個新的研究領域、激勵其他研究人員考慮設計和優(yōu)化具有先進電性能的塑料以用于能量傳輸和存儲應用。”

　　(原標題：新型絕緣材料能實現(xiàn)更高效的配電)

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