基于BTO/PAN复合纳米纤维膜的柔性压电纳米发电机

采用简单的一步水热法合成了钛酸钡纳米颗粒(BTO NP),通过静电纺丝法制备了BTO/聚丙烯腈(PAN)复合纳米纤维膜,并基于该膜制备了柔性复合压电纳米发电机。研究结果表明,随着BTO掺杂质量分数的增加,BTO/PAN柔性复合压电纳米发电机的输出电压先增大后减小。当BTO的质量分数为15%时,BTO/PAN柔性复合压电纳米发电机的输出性能最佳,输出电压可达10.2 V,输出电流可达1.52μA。当负载电阻为12 MΩ时,其最大输出功率约为3.72μW,与纯PAN纳米纤维膜压电纳米发电机相比,输出性能有明显改善。经过5000次循环测试结果表明,BTO/PAN柔性复合压电纳米电机的的输出性能没有明显变化,因此其具有较好的稳定性。同时,该压电纳米发电机能够检测人体的不同状态,为研发高性能和自供电的可穿戴生物电子产品提供了参考。