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
1秒前
xudz完成签到,获得积分10
1秒前
辛未发布了新的文献求助10
2秒前
碳碳发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
昵称发布了新的文献求助20
3秒前
4秒前
沐阳d发布了新的文献求助10
4秒前
华仔应助chu采纳,获得10
5秒前
徐子扬发布了新的文献求助10
5秒前
华仔应助yanweifu采纳,获得10
5秒前
韩磊完成签到,获得积分10
6秒前
lsy关闭了lsy文献求助
7秒前
7秒前
8秒前
Oo3发布了新的文献求助10
8秒前
虞若菱完成签到,获得积分10
8秒前
隐形曼青应助灵巧万宝路采纳,获得10
8秒前
义气玫瑰发布了新的文献求助10
9秒前
mdmdd完成签到,获得积分10
9秒前
上官若男应助香蕉百褶裙采纳,获得10
10秒前
沐阳d完成签到,获得积分10
10秒前
牛安发布了新的文献求助10
10秒前
sky完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
茉莉奶绿完成签到,获得积分10
10秒前
万能图书馆应助潇飞天下采纳,获得10
13秒前
zhscu发布了新的文献求助10
13秒前
虞若菱发布了新的文献求助10
14秒前
2758543477完成签到,获得积分10
15秒前
123发布了新的文献求助10
16秒前
binwu完成签到 ,获得积分10
17秒前
孤独的ming发布了新的文献求助10
17秒前
可待完成签到 ,获得积分10
18秒前
18秒前
惠采白完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
22秒前
23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
晶种分解过程与铝酸钠溶液混合强度关系的探讨 8888
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
The Sage Handbook of Digital Labour 600
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6417989
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8237421
关于积分的说明 17499526
捐赠科研通 5470734
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2890296
邀请新用户注册赠送积分活动 1867157
关于科研通互助平台的介绍 1704229