碳化葡萄糖对钛酸钡复合压电纳米发电机的影响和性能研究

针对压电纳米发电机低电压和低功率问题,提出利用葡萄糖碳化对钛酸钡进行改性,以增强其压电性能。将葡萄糖包覆在钛酸钡表面后进行碳化,在钛酸钡表面形成碳壳,与P(VDF-TrFE)复合后利用流延法制得复合膜,经干燥、喷金、封装、极化等步骤制得BT@C/P(VDF-TrFE)柔性复合压电纳米发电机。对制得的BT@C/P(VDF-TrFE)复合膜进行微观形貌和元素分布测试;分析不同浓度葡萄糖和不同粉体含量的BT@C/P(VDF-TrFE)柔性压电纳米发电机输出性能差异,并对最佳组分制备的柔性压电纳米发电机进行负载、输出稳定性等测试。结果表明,当葡萄糖浓度为0.8M,粉体含量为15%时,BT@C/P(VDF-TrFE)柔性压电纳米发电机性能最佳,在振幅为5mm时,输出电压达到60.1V,电流达到0.85μA,最大输出功率为9.26μW,同时材料具有一定的输出稳定性。

基于压电纳米发电机的柔性传感与能量存储器件

柔性电子与柔性传感器件未来将广泛应用在物联网、可穿戴、可植入系统中,例如人体健康监控、触觉感知人造感官以及智能机器人电子皮肤等.柔性压电纳米发电机的能量转换特性,使其不仅可以作为供能器件,而且可以作为传感器件提供传感信号,可以解决柔性电子与自驱动技术中存在供能与性能的限制.纳米发电机利用调控界面与表面的极化电场可以获得高性能传感与能量存储,提供自驱动特性,同时具有与目前电子技术相媲美的高性能.本文综述了柔性压电纳米发电机在柔性传感与能量存储领域的最新研究进展.