Fluoro-polymer@BaTiO3 hybrid nanoparticles prepared via RAFT polymerization: Toward ferroelectric polymer nanocomposites with high dielectric constant and low dielectric loss for energy storage application

Chemistry of Materials

Volumn 25, Issue 11, 2013, Pages 2327-2338

  Yang, Ke ^a   Huang, Xingyi ^a   Huang, Yanhui ^a   Xie, Liyuan ^a   Jiang, Pingkai ^a  

^a SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY   (China)

Author keywords

dielectric loss; energy density; interface; polymer nanocomposites; RAFT polymerization

Indexed keywords

BROAD-BAND DIELECTRIC SPECTROSCOPY; ENERGY DENSITY; ENERGY STORAGE APPLICATIONS; HIGH DIELECTRIC CONSTANTS; POLYMER NANOCOMPOSITE; POLYMER-BASED NANOCOMPOSITES; RAFT POLYMERIZATION; REVERSIBLE ADDITION-FRAGMENTATION CHAIN TRANSFER POLYMERIZATION;

ACRYLIC MONOMERS; BARIUM COMPOUNDS; DIELECTRIC DEVICES; ELECTRIC FIELD MEASUREMENT; ELECTRIC FIELDS; ELECTRIC INDUSTRY; ELECTRIC PROPERTIES; ENERGY STORAGE; FERROELECTRICITY; INTERFACES (MATERIALS); LIVING POLYMERIZATION; NANOCOMPOSITES; NANOPARTICLES; PROPYLENE;

DIELECTRIC LOSSES;

EID: 84879012862     PISSN: 08974756     EISSN: 15205002     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/cm4010486     Document Type: Article

References (63)

1. Zhang, Q. M.; Li, H. F.; Poh, M.; Xia, F.; Cheng, Z. Y.; Xu, H. S.; Huang, C. Nature 2002, 419, 284
2. Wang, Y.; Zhou, X.; Chen, Q.; Chu, B. J.; Zhang, Q. M. IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul. 2010, 17, 1036
3. Park, K.-I.; Lee, M.; Liu, Y.; Moon, S.; Hwang, G.-T.; Zhu, G.; Kim, J. E.; Kim, S. O.; Kim, D. K.; Wang, Z. L.; Lee, K. J. Adv. Mater. 2012, 24, 2999
4. Ortiz, R. P.; Facchetti, A.; Marks, T. J. Chem. Rev. 2010, 110, 205
5. Chu, B. J.; Zhou, X.; Ren, K. L.; Neese, B.; Lin, M. R.; Wang, Q.; Bauer, F.; Zhang, Q. M. Science 2006, 313, 334
6. Pan, J. L.; Li, K.; Li, J. J.; Hsu, T.; Wang, Q. Appl. Phys. Lett. 2009, 95, 022902
7. Wang, Q.; Zhu, L. J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 2011, 49, 1421
8. Dang, Z. M.; Yuan, J. K.; Zha, J. W.; Zhou, T.; Li, S. T.; Hu, G. H. Prog. Mater. Sci. 2012, 57, 660
9. Chon, J.; Ye, S.; Cha, K. J.; Lee, S. C.; Koo, Y. S.; Jung, J. H.; Kwon, Y. K. Chem. Mater. 2010, 22, 5445
10. Dang, Z. M.; Lin, Y. Q.; Xu, H. P.; Shi, C. Y.; Li, S. T.; Bai, J. B. Adv.Funct. Mater. 2008, 18, 1509
11. Li, J. J.; Khanchaitit, P.; Han, K.; Wang, Q. Chem. Mater. 2010, 22, 5350
12. Dang, Z. M.; Zhou, T.; Yao, S. H.; Yuan, J. K.; Zha, J. W.; Song, H. T.; Li, J. Y.; Chen, Q.; Yang, W. T.; Bai, J. Adv. Mater. 2009, 21, 2077
13. Roy, M.; Nelson, J. K.; MacCrone, R. K.; Schadler, L. S.; Reed, C. W.; Keefe, R. IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul. 2005, 12, 629
14. Vaia, R. A.; Maguire, J. F. Chem. Mater. 2007, 19, 2736
15. Kumar, S. K.; Jouault, N.; Benicewicz, B.; Neely, T. Macromolecules 2013, 46, 3199
16. Lewis, T. J. IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul. 2004, 11, 739
17. Tanaka, T.; Kozako, M.; Fuse, N.; Ohki, Y. IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul. 2005, 12, 669
18. Huang, X. Y.; Zheng, Y.; Jiang, P. K.; Yin, Y. IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul. 2010, 17, 635
19. Zhu, L.; Wang, Q. Macromolecules 2012, 45, 2937
20. Li, J. J.; Claude, J.; Norena-Franco, L. E.; Il Seok, S.; Wang, Q. Chem. Mater. 2008, 20, 6304
21. Claude, J.; Lu, Y. Y.; Li, K.; Wang, Q. Chem. Mater. 2008, 20, 2078
22. Zhou, T.; Zha, J. W.; Cui, R. Y.; Fan, B. H.; Yuan, J. K.; Dang, Z. M. ACS Appl. Mater. Interfaces 2011, 3, 2184
23. Tang, H. X.; Lin, Y. R.; Andrews, C.; Sodano, H. A. Nanotechnology 2011, 22, 015702
24. Tang, H. X.; Lin, Y. R.; Sodano, H. A. Adv. Energy Mater. 2012, 2, 469
25. Tang, H. X.; Lin, Y. R.; Sodano, H. A. Adv. Energy Mater. 2013, 3, 451
26. Song, Y.; Shen, Y.; Liu, H. Y.; Lin, Y. H.; Li, M.; Nan, C. W. J. Mater. Chem. 2012, 22, 8063
27. Li, J. Y.; Zhang, L.; Ducharme, S. Appl. Phys. Lett. 2007, 90, 132901
28. Kim, P.; Jones, S. C.; Hotchkiss, P. J.; Haddock, J. N.; Kippelen, B.; Marder, S. R.; Perry, J. W. Adv. Mater. 2007, 19, 1001
29. Kim, P.; Doss, N. M.; Tillotson, J. P.; Hotchkiss, P. J.; Pan, M. J.; Marder, S. R.; Li, J. Y.; Calame, J. P.; Perry, J. W. ACS Nano 2009, 3, 2581
30. Jung, H. M.; Kang, J. H.; Yang, S. Y.; Won, J. C.; Kim, Y. S. Chem. Mater. 2010, 22, 450
31. Tchoul, M. N.; Fillery, S. P.; Koerner, H.; Drummy, L. F.; Oyerokun, F. T.; Mirau, P. A.; Durstock, M. F.; Vaia, R. A. Chem. Mater. 2010, 22, 1749
32. Shen, Y.; Lin, Y. H.; Li, M.; Nan, C. W. Adv. Mater. 2007, 19, 1418
33. Balasubramanian, B.; Kraemer, K. L.; Reding, N. A.; Skomski, R.; Ducharme, S.; Sellmyer, D. J. ACS Nano 2010, 4, 1893
34. Guo, N.; DiBenedetto, S. A.; Kwon, D. K.; Wang, L.; Russell, M. T.; Lanagan, M. T.; Facchetti, A.; Marks, T. J. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 766
35. Guo, N.; DiBenedetto, S. A.; Tewari, P.; Lanagan, M. T.; Ratner, M. A.; Marks, T. J. Chem. Mater. 2010, 22, 1567
36. Li, Z.; Fredin, L. A.; Tewari, P.; DiBenedetto, S. A.; Lanagan, M. T.; Ratner, M. A.; Marks, T. J. Chem. Mater. 2010, 22, 5154
37. Fredin, L. A.; Li, Z.; Ratner, M. A.; Lanagan, M. T.; Marks, T. J. Adv. Mater. 2012, 24, 5946
38. Fredin, L. A.; Li, Z.; Lanagan, M. T.; Ratner, M. A.; Marks, T. J. Adv. Funct. Mater. 2013, 10.1002/adfm.201202469
39. Xie, L. Y.; Huang, X. Y.; Wu, C.; Jiang, P. K. J. Mater. Chem. 2011, 21, 5897
40. Yang, K.; Huang, X. Y.; Xie, L. Y.; Wu, C.; Jiang, P. K.; Tanaka, T. Macromol. Rapid Commun. 2012, 33, 1921
41. Jiang, K.; Ye, C.; Zhang, P.; Wang, X.; Zhao, Y. Macromolecules 2012, 45, 1346
42. Honda, K.; Morita, M.; Otsuka, H.; Takahara, A. Macromolecules 2005, 38, 5699
43. Honda, K.; Morita, M.; Sakata, O.; Sasaki, S.; Takahara, A. Macromolecules 2010, 43, 454
44. Ohno, K.; Ma, Y.; Huang, Y.; Mori, C.; Yahata, Y.; Tsujii, Y.; Maschmeyer, T.; Moraes, J.; Perrier, S. Macromolecules 2011, 44, 8944
45. Yu, J. H.; Huang, X. Y.; Wu, C.; Wu, X. F.; Wang, G. L.; Jiang, P. K. Polymer 2012, 53, 471
46. Gu, H. B.; Tadakamalla, S.; Huang, Y. D.; Coloradc, H. A.; Luo, Z. P.; Haldolaarachchige, N.; Young, D. P.; Wei, S. Y.; Guo, Z. H. ACS Appl. Mater. Interfaces 2012, 4, 5613
47. Bansal, A.; Yang, H.; Li, C.; Benicewicz, B. C.; Kumar, S. K.; Schadler, L. S. J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 2006, 44, 2944
48. Bansal, A.; Yang, H.; Li, C.; Cho, K.; Benicewicz, B. C.; Kumar, S. K.; Schadler, L. S. Nat. Mater. 2005, 4, 693
49. Schadler, L. S.; Kumar, S. K.; Benicewicz, B. C.; Lewis, S. L.; Harton, S. E. MRS Bull. 2007, 32, 335
50. Vaia, R. A.; Jandt, K. D.; Kramer, E. J.; Giannelis, E. P. Chem. Mater. 1996, 8, 2628
51. Vaia, R. A.; Giannelis, E. P. Macromolecules 1997, 30, 8000
52. Rao, Y.; Qu, J. M.; Marinis, T.; Wong, C. P. IEEE Trans. Compon. Packag. Technol. 2000, 23, 680
53. Jonscher, A. K. Nature 1977, 267, 673
54. Huang, X. Y.; Zhi, C. Y.; Jiang, P. K.; Golberg, D.; Bando, Y.; Tanaka, T. Nanotechnology 2012, 23, 455705
55. Wu, S.; Li, W.; Lin, M.; Burlingame, Q.; Chen, Q.; Payzant, A.; Xiao, K.; Zhang, Q. M. Adv. Mater. 2013, 25, 1734
56. Hardy, C. G.; Islam, M. S.; Gonzalez-Delozier, D.; Morgan, J. E.; Cash, B.; Benicewicz, B. C.; Ploehn, H. J.; Tang, C. Chem. Mater. 2013, 25, 799
57. Calame, J. P. J. Appl. Phys. 2006, 99, 084101
58. Flandin, L.; Vouyovitch, L.; Beroual, A.; Bessede, J.-L.; Alberolal, N. D. J. Phys. D: Appl. Phys. 2005, 38, 144
59. Ma, D. L.; Hugener, T. A.; Siegel, R. W.; Christerson, A.; Martensson, E.; Onneby, C.; Schadler, L. S. Nanotechnology 2005, 16, 724
60. Tomer, V.; Polizos, G.; Manias, E.; Randall, C. A. J. Appl. Phys. 2010, 108, 074116
61. Polizos, G.; Tomer, V.; Manias, E.; Randall, C. A. J. Appl. Phys. 2010, 108, 074117
62. Huang, X. Y.; Jiang, P. K.; Tanaka, T. IEEE Electr. Insul. Mag. 2011, 27, 8
63. Chen, G.; Zhao, J. W.; Li, S. T.; Zhong, L. S. Appl. Phys. Lett. 2012, 100, 222904