Multilayered Piezoelectric Nanogenerator Based on Lead-Free Poly(vinylidene fluoride)-(0.67BiFeO3-0.33BaTiO3) Electrospun Nanofiber Mats for Fast Charging of Supercapacitors

纳米发生器 纳米纤维 压电 材料科学 超级电容器 功率密度 静电纺丝 能量收集 复合数 电压 复合材料 电流密度 纳米技术 光电子学 聚合物 功率(物理) 电气工程 电容 电极 化学 物理化学 工程类 物理 量子力学
作者
Sakti Prasanna Muduli,Sushmitha Veeralingam,Sushmee Badhulika
出处
期刊:ACS applied energy materials [American Chemical Society]
卷期号:5 (3): 2993-3003 被引量:37
标识
DOI:10.1021/acsaem.1c03648
摘要

Polymer-based piezoelectric nanogenerators (PENG) produce satisfactory voltage but low current outputs. Herein, a flexible, multilayered PENG with a high power density is demonstrated based on poly(vinylidene fluoride) (PVDF)-[0.67(BiFeO3)-0.33(BaTiO3)] (BF33BT) electrospun nanofiber mats. With a maximum β-phase and piezoresponse, the optimized composite with 30 wt % BF33BT was used to fabricate the multilayered PENG (MPENG). The MPENG, comprising three layers, shows an open-circuit voltage, short-circuit current, and instantaneous power density of 83 V, 1.62 μA, and 142 mW m–2, respectively, by applying a compressive force of 0.1 kgf at 3 Hz frequency. This power density is almost three times more than that of a single-layer composite-based PENG and 65 times more than that of a single-layer PENG of pristine PVDF. The exceptional piezoresponse is due to the combined effect of the piezoceramic and multilayered structures. The MPENG was used to charge a supercapacitor (0.047 F) up to 1.5 V in 660 s to power a calculator. The device showed no performance degradation for more than 5000 cycles, thus opening up promising avenues for sustainable energy harvesting applications.

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
刘小源完成签到 ,获得积分10
刚刚
1秒前
钙帮弟子发布了新的文献求助10
1秒前
黄芪完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
天天快乐应助管云龙采纳,获得30
2秒前
LZCCC完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
tian悦完成签到,获得积分10
4秒前
布洛芬发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
Gin发布了新的文献求助10
6秒前
124发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
乐乐应助KeYang采纳,获得10
7秒前
科目三应助Xu采纳,获得20
8秒前
Akim应助seeyou121采纳,获得10
8秒前
激动的海豚完成签到,获得积分10
9秒前
Hello应助七页禾采纳,获得10
10秒前
xinnng应助研友_8op0RL采纳,获得10
10秒前
HUA完成签到,获得积分10
10秒前
研友_8opYgL发布了新的文献求助10
10秒前
赘婿应助贪玩的语梦采纳,获得10
11秒前
poly完成签到,获得积分10
12秒前
hbjadekylin发布了新的文献求助10
13秒前
Mic应助fdk839375548采纳,获得10
14秒前
14秒前
15秒前
15秒前
科目三应助任性的老四采纳,获得10
16秒前
16秒前
王木木完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
爱听歌的复天完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
18秒前
慕青应助dxt采纳,获得10
19秒前
静静呀完成签到,获得积分10
19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
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 2500
Evidence Summary. Injection (subcutaneous):op- timal administration 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
Curating Socialism: A Handbook of International Art Exhibitions 1947-1989 530
Soil mites of the family Rhagidiidae (Actinedida: Eupodoidea). Morphology, Systematics, Ecology 520
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7470039
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9065184
关于积分的说明 19327209
捐赠科研通 7090193
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3245506
关于科研通互助平台的介绍 2414160
邀请新用户注册赠送积分活动 2230399