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:259
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
inin发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
七月发布了新的文献求助10
刚刚
yin完成签到,获得积分10
1秒前
zzz发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
sxd完成签到 ,获得积分10
2秒前
丘比特的应助被Yoyo采纳,获得30
2秒前
卷卷发布了新的文献求助10
3秒前
guibuzi发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
Akim的应助被吱5吱采纳,获得10
3秒前
3秒前
落寞焱完成签到,获得积分10
3秒前
云野星陨发布了新的文献求助10
4秒前
黑森林完成签到,获得积分10
4秒前
aurora发布了新的文献求助10
4秒前
今后的应助被哈哈哈哈采纳,获得10
5秒前
5秒前
领导范儿的应助被月蓉儿采纳,获得30
5秒前
仁爱可乐发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
嘎嘎发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
孙梦丹完成签到 ,获得积分10
6秒前
X_Chen完成签到,获得积分10
7秒前
迷路的绿海完成签到,获得积分10
7秒前
可爱的函函的应助被舍文华采纳,获得10
7秒前
yang1993完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
天才玩意完成签到,获得积分20
8秒前
1234的应助被Iamrobot采纳,获得10
8秒前
Psy_Aleister发布了新的文献求助10
8秒前
Jasper的应助被Doc邓爱科研采纳,获得10
8秒前
冷傲如风发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
彭于晏的应助被nhzz2023采纳,获得30
8秒前
9秒前
sdnumakabazi完成签到,获得积分10
9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
Aspects of Post-SPE Phonology 2000
CLSI VET01S Ed7 Performance Standards for Antimicrobial Disk and Dilution Susceptibility Tests for Bacteria Isolated From Animals 1000
Performance standards for antimicrobial disk and dilution susceptibility tests for bacteria isolated from animals 888
Rosenblum, Global Change Biology 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre (2012-09-10) 666
Berberine regulates the TLR4 signaling pathway to suppress hypoxia-induced proliferation and migration of pulmonary arterial smooth muscle cells 530
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 物理 有机化学 化学工程 内科学 生物化学 复合材料 催化作用 心理学 细胞生物学 无机化学 电极 光电子学 人工智能
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7869277
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9386282
关于积分的说明 20758449
捐赠科研通 7470284
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3350215
关于科研通互助平台的介绍 2491267
邀请新用户注册赠送积分活动 2376569