基于纤维素的摩擦电纳米发电机(TENG)受到越来越多的关注。有鉴于此,美国伊利诺伊大学厄巴纳-尚佩恩分校的Yi‐Cheng Wang、美国威斯康星大学麦迪逊分校的Xuejun Pan、美国佐治亚理工学院的Zhong Lin Wang等研究人员,展示了一种新颖的方法来合成纤维素气凝胶,并且这种气凝胶用于制造可作为机械能量收集器和自供电传感器的TENG。
本文要点
1)纤维素II气凝胶是通过在绿色无机熔融盐水合物溶剂(三水合溴化锂)中的溶解-再生过程制成的。制成的纤维素II气凝胶具有互连的开孔3D网络结构,更高的柔韧性,高孔隙率和221.3 m2 g-1的高表面积。
2)鉴于其结构优势,基于纤维素II气凝胶的TENG具有出色的机械响应灵敏度和较高的电输出性能。通过与壳聚糖和海藻酸等其他天然多糖共混,将供电子基团和吸电子基团引入到复合纤维素II气凝胶中,这大大改善了TENG的摩擦电性能。
3)基于纤维素II气凝胶的TENG被证明可以点亮发光二极管,为商用电容器充电,为计算器供电以及监视人体运动。
这项研究证明了纤维素II气凝胶的简便制造及其在TENG中的应用,从而实现了高性能,生态友好的能量收集和自供电系统。
参考文献:
Lei Zhang, et al. Cellulose II Aerogel‐Based Triboelectric Nanogenerator. Advanced Functional Materials, 2020.
DOI:10.1002/adfm.202001763
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.202001763