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广西大学化学化工学院--基于溶液吹纺技术的全纤维大面积可定制摩擦电纳米发电机,用于能量收集和自供电传感

 石墨烯研究 2022-08-25 发布于江苏
   采用一步溶液吹纺丝技术制备了一种全纤维大面积(20 × 50 cm2)可定制摩擦电热纳米发生器(LT-TENG),具有操作简单、面积可放大、生产效率高的优点。制备的LT-TENG由聚偏氟乙烯(PVDF)/MXene (Ti3C2Tx)纳米纤维(NFs)和导电纺织品组成。LT-TENG的纤维性和大面积性能,使其具有良好的剪裁性、透气性、疏水性和可洗涤性。在PVDF NFs中加入MXene进行优化后,LTTENG具有较好的输出和传感性能,检测范围超过16 kPa,灵敏度相对较高,为12.33 V kPa−1。在最大施加压力时,电压为108v,电流为38µA,电荷为35 nC。当作为可穿戴设备使用时,LT-TENG可以作为生物力学能量采集器,输出功率密度为12.6 mW m- 2,外部负载电阻为500 MΩ,它还具有自供电的触觉传感能力,用于压力测绘和滑动传感。因此,LT-TENG在可穿戴设备、智能机器人、人机交互等领域具有广阔的应用前景。

1. LT-TENG的制备。

图2 LT-TENG的可穿戴性能。

3. LT-TENG的性能。

4. LT-TENG可用于生物能源收集。

5 基于LT-TENG的滑动应力传感阵列压力测绘。

   相关科研成果由广西大学化学化工学院Caofeng Pan和Rongrong Bao等人于2022年发表在Small (DOI: 10.1002/smll.202202477)上。原文:Fully Fibrous Large-Area Tailorable Triboelectric Nanogenerator Based on Solution Blow Spinning Technology for Energy Harvesting and Self-Powered Sensing。

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