Skinless porous films generated by supercritical CO2 foaming for high-performance complementary shaped triboelectric nanogenerators and self-powered sensors

材料科学 摩擦电效应 多孔性 超临界流体 热塑性聚氨酯 聚二甲基硅氧烷 复合材料 电压 光电子学 纳米技术 弹性体 电气工程 化学 有机化学 工程类
作者
Gaolei Ni,Xiaoshuai Zhu,Hao‐Yang Mi,Peiyong Feng,Jun Li,Xin Jing,Binbin Dong,Chuntai Liu,Changyu Shen
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier]
卷期号:87: 106148-106148 被引量:45
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2021.106148
摘要

Finding a new, sustainable and scalable approach to fabricate high-performance, durable triboelectric nanogenerators (TENGs) is an ongoing pursuit. In this study, surface-constrained supercritical carbon dioxide (scCO2) foaming was employed to produce skinless porous thermoplastic polyurethane (TPU) film as a novel tribopositive friction material. The skinless porous structure contributed to 340% and 460% enhancement in the output voltage and current, respectively. The performance was further enhanced by over 40% when the concave structured porous TPU film was paired with convex structured polydimethylsiloxane (PDMS) film by constructing a complementary contact state. With an output voltage of 260 V and a current of 46 μA, the optimized TENG achieved a high power density of 4.6 W/m2 on a 3.3 × 106 Ω external load, and displayed the ability to light LEDs, charge capacitors, and power small electronics. The superb flexibility and robustness of TPU and PDMS rendered the flexible TENG excellent stability and durability, as well as the capability to serve as a versatile self-powered sensor that can detect the impact force, various deformations, and monitor human walking behaviours. This work provides an efficient and scalable green approach to produce triboelectric porous films for high-performance TENGs and provides insights into the rational design of friction layers with complementary shapes to boost the energy output.
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
ysq完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
Lucas应助南风旧巷采纳,获得10
2秒前
研友_VZG7GZ应助轻松寄风采纳,获得10
2秒前
哈哈哈发布了新的文献求助10
3秒前
可缓缓归矣完成签到,获得积分10
3秒前
苗条的摇伽完成签到,获得积分10
4秒前
jayus发布了新的文献求助10
4秒前
852应助勤劳冥采纳,获得10
4秒前
英姑应助kakaC采纳,获得10
5秒前
来份芝士发布了新的文献求助10
5秒前
勤奋思思完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
虞映秋完成签到,获得积分20
6秒前
yinsw完成签到,获得积分10
6秒前
只想摆烂完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
7秒前
AaoTii完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
Hosea发布了新的文献求助10
9秒前
高挑的天寿完成签到,获得积分10
10秒前
周稅完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
11秒前
沧海轻舟发布了新的文献求助10
12秒前
jayus完成签到,获得积分10
12秒前
fff完成签到,获得积分10
12秒前
不配.应助哇咔咔咔采纳,获得10
12秒前
渣渣慧完成签到,获得积分10
12秒前
EddyLalala应助莫离采纳,获得20
13秒前
14秒前
14秒前
14秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
jyy应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得30
15秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
打打应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
星辰大海应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
高分求助中
Smart but Scattered: The Revolutionary Executive Skills Approach to Helping Kids Reach Their Potential (第二版) 1000
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 700
The Heath Anthology of American Literature: Early Nineteenth Century 1800 - 1865 Vol. B 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
Machine Learning for Polymer Informatics 500
《关于整治突出dupin问题的实施意见》(厅字〔2019〕52号) 500
2024 Medicinal Chemistry Reviews 480
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 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3221340
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2870099
关于积分的说明 8168990
捐赠科研通 2536895
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1369109
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 645367
邀请新用户注册赠送积分活动 619036