摩擦納米發電機在自供電電子皮膚領域的最新研究進展

2021-01-21 柔性電子材料與器件

華東理工張玲/李春忠教授《納米能源》：基於MXene-AgNWs-MXene-PU的TENG，用於自供能可穿戴傳感器

近年來，摩擦納米發電機（TENG）作為下一代電子設備的自供能裝置受到了廣泛的關注。然而，基於目前的研究工作來看，仍無法同時實現TENG的拉伸性和透明性。華東理工大學張玲和李春忠教授課題組在國際期刊Nano Energy (IF 16.602)上發表題為「Highlystretchable and transparent triboelectric nanogenerator based on multilayerstructured stable electrode for self-powered wearable sensor」的研究論文。

本文報導了一種基於MXene-AgNWs-MXene-聚氨酯納米纖維（MAMP）電極的可拉伸透明TENG，該電極表現出優異的光電性能，在87.6％的透射率下具有低的10.1Ω/sq薄層電阻。同時，所製備的電極具有出色的可拉伸性和耐久性，最大應變為180％，在65％應變下經過1000次拉伸釋放循環後電阻變化為42％，這歸因於納米纖維支架的協同效應以及MXene改善了導電網絡與彈性基體之間的附著力。此外，可拉伸且透明的MAMP-TENG被用作能量採集器和運動傳感器，僅通過敲擊即可產生38 V的輸出電壓和1.67 mA / m2的電流密度。基於此，具有可伸縮和透明的特性的自供能裝置與運動傳感器的集成化，使其在可穿戴設備和人機系統中具有廣闊的應用前景。

 

圖1.（a）可拉伸透明MAMP-TENG的製造過程示意圖。（b）MXene-AgNWs-MXene-PU納米纖維混合電極的SEM圖像，（c）AgNWs-PU納米纖維電極。（d）MXene，AgNWs和PU納米纖維之間界面相互作用的機理圖。

文獻連結：

https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2020.105385

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