在風(fēng)力渦輪機(jī)等可再生能源得到日漸重視的當(dāng)下，我們還需解決將電力傳輸?shù)竭h(yuǎn)方城市所面臨的一系列問(wèn)題。一方面，受金屬線材電阻特性的影響，傳輸距離越遠(yuǎn)、線路的損耗就越大。為此，電網(wǎng)公司已經(jīng)普遍采用了高壓輸電的方式。 另一方面，高壓電纜也面臨著絕緣材料層可能破裂的考驗(yàn)。好消息是，瑞典查爾姆斯大學(xué)的一支科研團(tuán)隊(duì)，已經(jīng)提出了一種有助于改善電纜性能的新方法。

具體說(shuō)來(lái)是，該校科學(xué)家們找到了一種被稱作 3-己基噻吩(簡(jiǎn)稱 P3HT)的共軛聚合物，此前該材料曾被用于替代視網(wǎng)膜、以及更實(shí)惠高效的光伏發(fā)電板等應(yīng)用。

在近日發(fā)表于《先進(jìn)材料》( Advanced Materials )期刊上的一篇論文中，研究人員提到了如何將 P3HT 添加到已被廣泛用于高壓電纜絕緣的聚乙烯材料中。

驚奇的是，即使比例低至百萬(wàn)分之五，這種復(fù)合材料也有助于極大地改善成品電纜的性能。測(cè)試結(jié)果表明，其導(dǎo)電率僅為純聚乙烯絕緣材料的 1/3 。

研究配圖 - 3：P3HT：LDPE 共混物的高壓直流電導(dǎo)率

雖然此前已經(jīng)探索過(guò)用其它添加劑來(lái)降低導(dǎo)電率，但它們的用量都相當(dāng)之大。相比之下，通過(guò)為現(xiàn)有的 HVDC 電纜簡(jiǎn)單添加少量的 P3HT，即可大幅提升耐壓上限。如此一來(lái)，高壓電網(wǎng)也可進(jìn)一步減少損耗。

研究配圖 - 4：70℃ 條件下的 LDPE 與 P3HT：LDPE 板的空間電荷分布

查爾姆斯大學(xué)首席科學(xué)家 Christian Müller 教授表示：“我們希望這項(xiàng)研究能夠真正開辟一個(gè)全新的研究領(lǐng)域，激勵(lì)其它研究人員設(shè)計(jì)并優(yōu)化具有先進(jìn)電性能的塑料，以造福能量傳輸和儲(chǔ)存應(yīng)用”。

關(guān)鍵詞： 絕緣添加劑 高壓輸電線纜 新方法 電纜性能