得益于热离子发射效应，在接触起电（CE）之后，转移到介质表面的电子可以释放到真空中。因此，摩擦电纳米发电机（TENGs）在高温条件下不能保持有效的电输出。
近日，中科院北京纳米能源与纳米系统研究所的研究人员报道了合成了两种氟化聚酰亚胺（F-PI）薄膜。
文章要点
1）这些F-PI在主链上有很强的吸电子基团，可以提供一个很大的最高占据分子轨道（HOMO）-最低未占据分子轨道（LUMO）间隙，并具有丰富的表面态进行电荷转移。因此，这两种F-PI膜的摩擦电荷密度分别为108和170 µC m−2，分别是Kapton膜的2.5倍和4倍。
2）通过在F-PI薄膜中掺杂BaTiO3纳米填料，诱导界面极化和表面深陷阱，研究人员得到了一种既具有高电荷密度又具有超高热电荷稳定性的摩擦电聚合物。然后，基于这些F-PI设计一个振动驱动的TENG（FD-TENG），以在高温条件下收集风能。这种纳米复合F-PI薄膜使得FD-TENG能够在200 °C下提供超过32%的最大输出电流，在已报道的摩擦电聚合物中具有最高的热电荷稳定性。因此，这种FD-TENG有望应用于热蒸汽和热风洞的自供电传感器，同时也为高温环境下的环境能量采集提供了一种策略。
参考文献
Xinglin Tao, et al, Triboelectric Polymer with High Thermal Charge Stability for Harvesting Energy from 200 °C Flowing Air, Adv. Funct. Mater. 2021
DOI: 10.1002/adfm.202106082
https://doi.org/10.1002/adfm.202106082
