Understanding the Ferroelectric Polymer–Metal Contact Electrification for Triboelectric Nanogenerator from Molecular and Electronic Structure

材料科学 摩擦电效应 铁电性 接触带电 铁电聚合物 聚偏氟乙烯 聚合物 化学物理 偶极子 离域电子 纳米技术 复合材料 电介质 光电子学 有机化学 化学
作者
Lizhou Li,Xiaoli Wang,Yanqiang Hu,Zhihao Li,Chenfei Wang,Zirui Zhao
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:32 (10) 被引量:24
标识
DOI:10.1002/adfm.202109949
摘要

Abstract The contact electrification of ferroelectric polymer can be more complicated due to its ordered permanent molecular dipoles and dipole–dipole interactions. Herein, the polyvinylidene fluoride (PVDF)‐Cu is taken as an example to investigate the mechanism of ferroelectric polymer‐metal contact electrification via first‐principles calculations. It is revealed that different from non‐ferroelectric polymers, when ferroelectric polymers are in contact with metals, the charge transfer occurs not only at the interface but also inside the polymer due to the existence of polar phases. Specifically, the polar phases in the crystallization region can effectively enhance the charge transfer between the ferroelectric polymer and metal because the polar molecules in PVDF possess the stronger electrostatic potential, more delocalized lowest unoccupied molecular orbital, and additional dipole–dipole interactions compared with nonpolar molecules. In addition, the coupling mechanism of piezoelectricity and triboelectricity in ferroelectric polymer‐metal contact electrification under compression is also investigated. It is demonstrated that the deformation increases the degree of noncoincidence between positive and negative charge centers in polar phases and causes charge transfer between the polar molecular chains of PVDF, thus producing the extra charge transfer between the ferroelectric polymer and metal. This study provides a theoretical basis for the material design of triboelectric nanogenerators based on ferroelectric polymers.

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
动听白秋完成签到 ,获得积分10
刚刚
Ethan发布了新的文献求助10
刚刚
阿欢发布了新的文献求助10
1秒前
bai完成签到,获得积分10
2秒前
丰富语蕊完成签到,获得积分10
2秒前
Cookies发布了新的文献求助10
2秒前
潘小姐发布了新的文献求助10
3秒前
辣白菜完成签到,获得积分10
3秒前
共享精神应助CarsonNorikus采纳,获得20
3秒前
赘婿应助住在天上很开心采纳,获得10
3秒前
xujingyi发布了新的文献求助10
3秒前
wwwai发布了新的文献求助10
4秒前
li完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
科研通AI6.3应助y943采纳,获得10
4秒前
今后应助Felixsun采纳,获得10
5秒前
胡江完成签到 ,获得积分10
5秒前
ddog完成签到,获得积分10
5秒前
科研通AI6.2应助frank采纳,获得10
5秒前
6秒前
6秒前
6秒前
可爱的函函应助dwd1w采纳,获得10
6秒前
田様应助勤恳小甜瓜采纳,获得10
6秒前
Owen应助小超人吼吼采纳,获得10
6秒前
agocake发布了新的文献求助10
6秒前
kobe完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
7秒前
7秒前
Gxy完成签到,获得积分10
8秒前
我要发顶刊完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
9秒前
9秒前
mudiboyang发布了新的文献求助10
9秒前
老实的清炎完成签到,获得积分10
9秒前
李爱国应助LLLKJ采纳,获得10
10秒前
Yolyna完成签到,获得积分10
10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
Introduction to Helicopter and Tiltrotor Flight Simulation, Second Edition 2500
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Software that combines deep learning,3D reconstruction and CFD to analyze the state of carotid arteries from ultrasound imaging 600
Bounds for Statistical Estimation in Semiparametric Models 500
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6499117
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8294801
关于积分的说明 17700317
捐赠科研通 5595434
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2917890
邀请新用户注册赠送积分活动 1894955
关于科研通互助平台的介绍 1755723