Ultra-high output triboelectric nanogenerator based on synergies of material modification and charge pumping

摩擦电效应 纳米发生器 材料科学 电荷(物理) 光电子学 纳米技术 充电泵 六氟丙烯 兴奋剂 电气工程 电压 复合材料 工程类 聚合物 物理 电容器 量子力学 四氟乙烯 压电 共聚物
作者
Zekun Li,Jitao Liu,Mengshuang Chi,Xue Miao,Hanxiao Yang,Weiqi Cui,Aifang Yu,Junyi Zhai
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:481: 148726-148726 被引量:18
标识
DOI:10.1016/j.cej.2024.148726
摘要

On the road to large-scale industrialization of triboelectric nanogenerators (TENGs), higher output is the constant quest. Here, inspired by the ubiquitous synergies in nature, an ultra-high-output TENG is proposed based on the synergistic effect of internal modification of materials along with the external integration of a charge pumping module. The carefully chosen poly (vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene) (P(VDF-HFP)) film possesses strong polarization and high permittivity, which leads to excellent triboelectric properties, and can be further enhanced by doping BaTiO3 (BTO) nanoparticles. Meanwhile, the elaborately designed and optimized charge pumping module endows it with the ability to pump affluent charges. As a consequence, a TENG based on 8 µm P(VDF-HFP)/BTO 1 wt% composite film can achieve an ultra-high total transfer charge density (TTCD) of 3.5 mC/m2 under optimal charge pumping conditions. Compared to the output of the P(VDF-HFP)/BTO-based TENG (0.1 mC/m2) and the output of the P(VDF-HFP)-based TENG under charge pumping (2.6 mC/m2), the output of the P(VDF-HFP)/BTO-based TENG under charge pumping is greater than the sum of the above two devices, which indicates that the proposed synergistic effect for designing an ultra-high-output TENG is remarkable and successful. Moreover, a novel charge transfer pattern based on synergistic effect is proposed, expounding the role inherent modifications of P(VDF-HFP) and external integration of charge pumping modules play. This work presents a concept that is at the forefront of contemporary designs for ultra-high output TENGs, providing insight into the preparation of high-performance TENGs in a state-of-the-art manner.
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
刚刚
1秒前
yvonnecao完成签到,获得积分10
1秒前
夜半芜凉完成签到,获得积分10
1秒前
eeven完成签到 ,获得积分10
1秒前
西部菱斑响尾蛇完成签到,获得积分10
1秒前
鳗鱼绿蝶发布了新的文献求助10
2秒前
咔什么嚓发布了新的文献求助30
2秒前
LILI发布了新的文献求助10
2秒前
田様应助激情的乌龟采纳,获得10
2秒前
Wwww完成签到 ,获得积分10
3秒前
染小七完成签到,获得积分10
3秒前
抗体小王完成签到,获得积分10
4秒前
振宇发布了新的文献求助30
4秒前
4秒前
fffff完成签到,获得积分10
4秒前
莫非完成签到,获得积分10
4秒前
liang19640908完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
humaning完成签到,获得积分10
4秒前
Kinkrit完成签到 ,获得积分10
5秒前
送外卖了完成签到,获得积分10
5秒前
雪山飞虹发布了新的文献求助10
5秒前
听语说完成签到,获得积分10
5秒前
YiqingGu完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
老刀完成签到,获得积分10
5秒前
ray发布了新的文献求助10
5秒前
zzk完成签到,获得积分20
5秒前
awrawsaf完成签到 ,获得积分10
5秒前
韶芸遥完成签到,获得积分10
6秒前
ZZZ完成签到,获得积分20
6秒前
6秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
6秒前
小赵发布了新的文献求助10
6秒前
代睿完成签到,获得积分10
6秒前
交大市长完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
sudor123456完成签到,获得积分10
7秒前
cij123完成签到,获得积分10
8秒前
高分求助中
Comprehensive Toxicology Fourth Edition 24000
(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
Hydrothermal Circulation and Seawater Chemistry: Links and Feedbacks 1200
Pipeline and riser loss of containment 2001 - 2020 (PARLOC 2020) 1000
World Nuclear Fuel Report: Global Scenarios for Demand and Supply Availability 2025-2040 800
Risankizumab Versus Ustekinumab For Patients with Moderate to Severe Crohn's Disease: Results from the Phase 3B SEQUENCE Study 600
Oxford Learner's Pocket Word Skills 500
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 5150811
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4346573
关于积分的说明 13533545
捐赠科研通 4189288
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2297425
邀请新用户注册赠送积分活动 1297790
关于科研通互助平台的介绍 1242353