利用低成本的无机功能材料制备柔性、高输出的摩擦电纳米发电机(TENGs)受到人们越来越多的关注。
近日,扬州大学庞欢教授报道了首次采用一种简单的方法制备了一种亚10 nm ZnS/ZnO纳米薄片(ZnSO NFs),并将其与聚二甲硅氧烷(PDMS)复合作为FTENGs的摩擦电层材料。
文章要点
1)作为摩擦电层的PDMS/超薄ZnSO NFs复合材料具有以下优点:i)直接在碳布(CC)上生长均匀、高质量的ZnSO NFs,不需要繁琐的旋涂或转移过程;ii)超薄ZnSO NFs可以显著提高电荷传输率;iii)与纯CC相比,生长在CC上的ZnSO NFs具有更大的接触面积;iv)在CC上生长的ZnSO NFs可以极大地提高电导率;v)PDMS可以改善机械性能。
2)这些优点显著提高了器件的输出性能。测试结果表明,该器件的最大峰间输出电压(Vppv)为156 V,峰间电流密度(Ippc)为18.9 mW·A·cm-2,输出功率密度(P)为2.95 mW·cm-2。在2000次弯曲循环后,保持了约82%的初始P值,表明该器件具有出色的柔性。尤其是,基于2×2 cm2 PDMS/ZnSO NFs的器件在人的拳头的作用下,可以为70个LEDs供电。
这些结果表明,超薄ZnSO-NFs可作为优良共摩擦电层材料用于柔性高输出能量收集系统。
参考文献
Yongteng Qian, Jianmin Yu, Fangfang Zhang, Yingbo Kang, Chenliang Su and Huan Pang, Facile synthesis of sub-10 nm ZnS/ZnO nanoflakes for high-performance flexible triboelectric nanogenerators, Nano Energy, (2021)
DOI:10.1016/j.nanoen.2021.106256
https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2021.106256