Regenerated cellulose properties tailored for optimized triboelectric output and the effect of counter-tribolayers

纤维素 摩擦电效应 材料科学 聚二甲基硅氧烷 化学工程 开路电压 甲醇 再生纤维素 接触角 高分子化学 复合材料 有机化学 化学 电压 电气工程 工程类
作者
Christina Dahlström,Alireza Eivazi,Malin Nejström,Renyun Zhang,Torbjörn Pettersson,Haider Iftikhar,Orlando J. Rojas,Bruno Medronho,Magnus Norgren
出处
期刊:Cellulose [Springer Nature]
卷期号:31 (4): 2047-2061 被引量:5
标识
DOI:10.1007/s10570-024-05745-8
摘要

Abstract Cellulose has shown great potential in the development of green triboelectric nanogenerators. Particularly, regenerated cellulose (R-cellulose) has shown remarkably high output power density but the structural features and key parameters that explain such superior performance remain unexplored. In this work, wood cellulose fibers were dissolved in a LiOH(aq)-based solvent to produce a series of R-cellulose films. Regeneration in different alcohols (from methanol to n-pentanol) was performed and the films’ structural features and triboelectric performance were assessed. Nonsolvents of increased hydrophobicity led to R-cellulose films with a more pronounced (1–10) diffraction peak. An open-circuit voltage (V OC ) of up to ca. 260 V and a short-circuit current (I SC ) of up to ca. 150 µA were measured for R-cellulose against polytetrafluoroethylene (as negative counter-layer). However, R-cellulose showed an increased V OC of 175% (from 88.1 V) against polydimethylsiloxane when increasing the alcohol hydrocarbon chain length from methanol to n-pentanol. The corresponding I SC and output power also increased by 76% (from 89.9 µA) and by 382% (from 8.8 W m –2 ), respectively. The higher R-cellulose hydrophilicity, combined with soft counter-tribolayer that follow the surface structures increasing the effective contact area, are the leading reasons for a superior triboelectric performance. Graphic abstract
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
1秒前
踏雪寻梅完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
2秒前
Yuluo完成签到,获得积分10
2秒前
不想写论文完成签到 ,获得积分10
2秒前
3秒前
3秒前
李健的小迷弟应助青灿笑采纳,获得10
4秒前
4秒前
司徒涟妖完成签到,获得积分10
4秒前
cc发布了新的文献求助10
5秒前
李玉琼发布了新的文献求助20
5秒前
wls完成签到,获得积分10
6秒前
情怀应助哈哈镜采纳,获得10
6秒前
扎菜发布了新的文献求助10
7秒前
清漪完成签到,获得积分10
7秒前
guohezu发布了新的文献求助10
7秒前
褚青筠发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
8秒前
Vce April完成签到,获得积分10
9秒前
吃饭必加葱完成签到 ,获得积分10
9秒前
英姑应助折镜采纳,获得10
9秒前
CYAA发布了新的文献求助10
10秒前
科研通AI2S应助nickel采纳,获得10
10秒前
优雅傲之完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
大模型应助李玉琼采纳,获得10
11秒前
斯蒂芬发布了新的文献求助10
12秒前
JamesPei应助扎菜采纳,获得10
12秒前
12秒前
12秒前
xdwaev发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
caq完成签到,获得积分10
15秒前
lalala应助15736519396采纳,获得20
16秒前
16秒前
16秒前
高分求助中
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger Heßler, Claudia, Rud 1000
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 1000
Natural History of Mantodea 螳螂的自然史 1000
A Photographic Guide to Mantis of China 常见螳螂野外识别手册 800
Autoregulatory progressive resistance exercise: linear versus a velocity-based flexible model 500
Spatial Political Economy: Uneven Development and the Production of Nature in Chile 400
Insecta 2. Blattodea, Mantodea, Isoptera, Grylloblattodea, Phasmatodea, Dermaptera and Embioptera 400
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 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3328382
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2958441
关于积分的说明 8590329
捐赠科研通 2636676
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1443163
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 668515
邀请新用户注册赠送积分活动 655740