基于无铅钛酸钡/石墨烯/PDMS三相复合压电纳米发电机的研究

本文利用固相法合成了无铅钛酸钡(BaTiO_(3),BTO)纳米颗粒,并将其与不同含量的石墨烯(Graphene Oxide,GO)和聚二甲基硅氧烷(PolyDiMethylSiloxane,PDMS)进行复合制备成薄膜.GO材料作为碳基导电相形成复合材料中的微电容,提高了复合材料的压电性能.对GO含量为0.6 wt%的BaTiO_(3)/Graphene/Polydimethylsiloxane(BTO/GO/PDMS)复合薄膜的电学和铁电性能进行了测试与分析.实验结果表明:所制备的BTO/GO/PDMS复合薄膜的介电常数为185,剩余极化强度高达每平方厘米13.47μC(高于纯相的BaTiO_(3)/Polydimethylsiloxane(BTO/PDMS)复合薄膜).BTO/GO/PDMS基纳米复合薄膜发电机的开路电压是BTO/PDMS基纳米发电机的2.78倍.基于上述研究成果,这种无铅绿色友好型柔性复合材料在振动能量采集和集成铁电器件方面具有广泛的应用前景.