Energy generation from airborne noise: Improving electrical outputs of single-layer polyvinylidene difluoride nanofiber membranes by incorporating a small number of nylon-6 nanofibers

材料科学 纳米纤维 纳米发生器 静电纺丝 掺杂剂 聚偏氟乙烯 电极 光电子学 摩擦电效应 能量收集 驻极体 复合材料 聚合物 压电 兴奋剂 功率(物理) 物理 量子力学 物理化学 化学
作者
Haitao Niu,Hua Zhou,Hao Shao,Hongxia Wang,Xiang Ding,Ruixi Bai,Tong Lin
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier]
卷期号:90: 106618-106618 被引量:19
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2021.106618
摘要

Considerable research has been devoted to generating electricity from airborne noise. However, it is still a challenge to develop high-efficiency, large-output energy harvesters for this purpose. Herein, we present a novel approach to improve the electrical output of a noise-related energy harvester, made of single-layer polyvinylidene difluoride (PVDF) nanofiber membrane, simply by incorporating a small number of nylon-6 nanofibers into the PVDF fibrous matrix. The addition of just 4.3 wt% nylon-6 nanofibers profoundly improves the acoustoelectric conversion. In an airborne noise environment (e.g., 230 Hz 118 dB SPL), the device (working area 12 cm2) can generate peak electrical outputs as high as 201.4 V and 17.6 µA (power density 1.30 W/m2). The voltage and current outputs are 2.7 times and 2.6 times higher, respectively, compared to the pure PVDF nanofiber counterpart. The nylon-6/PVDF device also showed broader bandwidth, covering a frequency range of 230–800 Hz. The nylon-6 nanofibers were found to play dual roles in noise harvesting: 1) a tribo component to cause an endogenous triboelectric effect with PVDF nanofibers, and 2) a dopant to form macro dipoles, thus improving the charge transport from a dielectric layer to the external electrodes, which significantly increases the electrical outputs. Incorporating high polarity dopant may form a novel approach to improve the electrical outputs of acoustoelectric nanofibers.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
莫愁完成签到 ,获得积分10
刚刚
bible完成签到,获得积分10
刚刚
wdwd发布了新的文献求助10
1秒前
小七发布了新的文献求助10
2秒前
文泽完成签到 ,获得积分10
2秒前
3秒前
3秒前
344uyuhhjkfjjhgv完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
十月木樨完成签到,获得积分10
4秒前
小七完成签到,获得积分10
6秒前
天上的云在飘完成签到 ,获得积分10
6秒前
7秒前
Singularity应助倪倪采纳,获得20
7秒前
哈娜桑de悦完成签到 ,获得积分10
7秒前
12秒前
12秒前
Jasper应助蓝色的纪念采纳,获得10
13秒前
共享精神应助Jennifer采纳,获得10
14秒前
16秒前
lll发布了新的文献求助10
17秒前
8R60d8应助白小黑采纳,获得10
17秒前
17秒前
甘牡娟完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
18秒前
Bailey发布了新的文献求助10
18秒前
20秒前
20秒前
20秒前
后悔体验生活的北极兔完成签到,获得积分20
21秒前
孙栋完成签到,获得积分10
22秒前
22秒前
shulao发布了新的文献求助10
24秒前
幸福果汁发布了新的文献求助10
24秒前
26秒前
27秒前
大眼的平松完成签到,获得积分10
27秒前
29秒前
南宫盼秋完成签到,获得积分20
30秒前
高分求助中
The Oxford Handbook of Social Cognition (Second Edition, 2024) 1050
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
COSMETIC DERMATOLOGY & SKINCARE PRACTICE 388
Case Research: The Case Writing Process 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3141507
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2792469
关于积分的说明 7803258
捐赠科研通 2448691
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1302802
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 626665
版权声明 601240