Tailoring the Output Performance of PVDF-Based Piezo–Tribo Hybridized Nanogenerators via B, N-Codoped Reduced Graphene Oxide

纳米发生器 石墨烯 摩擦电效应 材料科学 压电 能量收集 纳米技术 纳米复合材料 光电子学 复合材料 功率(物理) 量子力学 物理
作者
Shilpa Rana,Vishal Singh,Bharti Singh
出处
期刊:ACS applied electronic materials [American Chemical Society]
卷期号:4 (12): 5893-5904 被引量:13
标识
DOI:10.1021/acsaelm.2c01085
摘要

Recently, piezoelectric and triboelectric nanogenerators are explored extensively for harvesting energy from mechanical vibrations via piezoelectric and triboelectric effects. The output efficiency of these nanogenerators can be improved further by combining their piezoelectric and triboelectric effects to fabricate a hybrid nanogenerator. In the present work, first, piezoelectric energy harvesters are fabricated to investigate the effects of the introduction of reduced graphene oxide (rGO), single-heteroatom (N)-doped rGO, and boron/nitrogen-codoped rGO in enhancing the piezoelectric performance of a poly(vinylidene fluoride) (PVDF)-based nanogenerator. Then, the film showing the highest piezoelectric performance (i.e., PVDF/BN-rGO) is coupled with a PDMS film to fabricate a hybrid nanogenerator. In comparison to a pristine PVDF-based nanogenerator, the PVDF/BN-rGO-based piezoelectric nanogenerator device exhibits ∼2 times enhancement in output voltage and ∼6 times enhancement in piezoelectric current, whereas the hybrid nanogenerator with the corresponding composite film shows better electrical performance, producing an output voltage and current of 57.6 V and 28.8 μA, respectively. The improved performance of the nanogenerator is ascribed to the synergistic effect of piezoelectric and triboelectric effects together with the addition of codoped rGO in the PVDF matrix, which increases the remnant polarization and dielectric property of the PVDF nanocomposite film. Finally, the output generated by the hybrid nanogenerator is used to power 15 light-emitting diodes (LEDs) and a calculator. The present work has shown the importance of rGO and its derivatives for energy harvesting applications.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
充电宝应助南宫书瑶采纳,获得10
刚刚
1秒前
whatever发布了新的文献求助10
2秒前
orixero应助小新采纳,获得10
2秒前
DDDDDU发布了新的文献求助30
3秒前
3秒前
4秒前
Zzl0281发布了新的文献求助10
4秒前
清爽冰夏发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
8秒前
蓝莓西西果冻完成签到 ,获得积分10
10秒前
11秒前
丘比特应助小时采纳,获得10
11秒前
无尽夏发布了新的文献求助10
12秒前
爆米花应助tw0125采纳,获得10
12秒前
cyt9999发布了新的文献求助20
13秒前
13秒前
whatever完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
故意的严青完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
16秒前
16秒前
16秒前
Gump发布了新的文献求助10
16秒前
搞怪灯泡完成签到,获得积分10
17秒前
比耶发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
无尽夏完成签到,获得积分10
20秒前
晓晓马儿发布了新的文献求助10
20秒前
大个应助陈陈采纳,获得10
20秒前
今昔完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
cy发布了新的文献求助10
21秒前
22秒前
追梦完成签到,获得积分10
22秒前
经过发布了新的文献求助10
22秒前
22秒前
曲鸿博发布了新的文献求助10
22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
Feigin and Cherry's Textbook of Pediatric Infectious Diseases Ninth Edition 2024 4000
Einführung in die Rechtsphilosophie und Rechtstheorie der Gegenwart 1500
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 1000
青少年心理适应性量表(APAS)使用手册 700
Air Transportation A Global Management Perspective 9th Edition 700
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 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5003393
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4248127
关于积分的说明 13235358
捐赠科研通 4047157
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2214214
邀请新用户注册赠送积分活动 1224290
关于科研通互助平台的介绍 1144540