Ionogel-based, highly stretchable, transparent, durable triboelectric nanogenerators for energy harvesting and motion sensing over a wide temperature range

摩擦电效应 材料科学 纳米发生器 能量收集 可穿戴技术 数码产品 光电子学 可伸缩电子设备 偶极子 压电 纳米技术 可穿戴计算机 电气工程 功率(物理) 复合材料 计算机科学 工程类 物理 嵌入式系统 量子力学
作者
Lijie Sun,Shuo Chen,Yifan Guo,Jianchun Song,Luzhi Zhang,Lijuan Xiao,Qingbao Guan,Zhengwei You
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier BV]
卷期号:63: 103847-103847 被引量:270
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2019.06.043
摘要

Hydrogel-based triboelectric nanogenerators (H-TENGs) have shown great promise in wearable electronics as soft, stretchable and sustainable power sources. However, H-TENGs can only be used in a narrow temperature range for a short duration due to freezing and evaporation of water. Here, an ionogel-based triboelectric nanogenerator (I-TENG) is designed to significantly broaden the application temperature range and duration while retaining all the superior properties of H-TENGs. The ionogel network constructed by dipole-dipole and ion-dipole interactions exhibits high stretchability (~800%) and ionic conductivity (1.1 mS cm−1). The corresponding I-TENG retains high stretchability (>400%), transparency (>90%), and anti-fatigue resistance (resisting 1000 cycles of 100% stretching) with stable electrical performance for 1 month. The I-TENG shows an instantaneous peak power density of 1.3 W m−2 and efficiently harvests biomechanical energy to drive an electronic watch. Additionally, the I-TENG serves as a self-powered human motion sensor to inspect the bending angle of an elbow. More importantly, the I-TENG retains high stretchability and electrical performance over a wide temperature range from −20 to 100 °C. This work provides a new strategy to design and tailor TENGs that will be very useful for diverse applications, including wearable electronics, electronic skin, and artificial intelligence.
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
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
刚刚
刚刚
烂漫的烙发布了新的文献求助10
1秒前
SilongZhao发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
天天快乐的应助被舒服的栾采纳,获得10
1秒前
iiiio发布了新的文献求助10
2秒前
Orange的应助被瘦瘦采纳,获得10
2秒前
共享精神的应助被wards采纳,获得10
2秒前
CodeCraft的应助被彦妮儿采纳,获得10
2秒前
我是老大的应助被abadd12采纳,获得20
3秒前
3秒前
3秒前
3秒前
aaa发布了新的文献求助10
3秒前
熙辰发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
XIYOU发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
yang完成签到,获得积分10
4秒前
思源的应助被别来相忆采纳,获得20
4秒前
Orange的应助被G_G采纳,获得10
4秒前
5秒前
Panjiao发布了新的文献求助10
5秒前
Panjiao发布了新的文献求助10
5秒前
李健的应助被SilongZhao采纳,获得10
5秒前
Panjiao发布了新的文献求助10
5秒前
古云发布了新的文献求助10
5秒前
yolo完成签到,获得积分10
5秒前
Orange的应助被啥也不会采纳,获得10
6秒前
英俊的铭的应助被大意的忆寒采纳,获得10
6秒前
白辉发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
6秒前
zhy发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
珑ron完成签到,获得积分10
7秒前
火星上芹完成签到,获得积分10
7秒前
Sammybiu完成签到,获得积分10
7秒前
顾矜的应助被aniu采纳,获得10
8秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Entre Praga y Madrid : los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 600
A REVIEW OF THE V-22 DYNAMICS VALIDATION PROGRAM 600
Les Mots du discours 600
A Consideration on Use of Material Grades for Hull Structural Members Based on Fracture Toughness(Second Report) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8118948
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9524621
关于积分的说明 21550127
捐赠科研通 7697855
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3414722
关于科研通互助平台的介绍 2540684
邀请新用户注册赠送积分活动 2454918