异质三明治结构柔性薄膜压电纳米发电机研究

作     者：梁琨 李银辉 李朋伟 LIANG Kun;LI Yinhui;LI Pengwei

作者机构：太原理工大学微纳系统研究中心山西太原030024 

基　　金：山西省自然科学研究面上基金资助项目(20210302123156) 山西省青年科学研究基金资助项目(20210302124046) 山西省高等学校科技创新计划基金资助项目(2019L0243) 

出 版 物：《压电与声光》 (Piezoelectrics & Acoustooptics)

年 卷 期：2022年第44卷第5期

页      码：741-745,751页

摘      要：采用旋涂法制备不同质量分数还原氧化石墨烯(rGO)的PVDF/rGO复合薄膜。采用层层堆叠法构建层层组装异质三明治结构(PVDF/rGO-PVDF-PVDF/rGO)的压电纳米发电机(PNG)。系统研究了rGO掺杂、异质结构设计对压电输出性能的影响。研究结果表明,在掺杂rGO质量分数为0.4%时,单层PVDF/rGO复合薄膜压电纳米发电机的开路电压达到1.76 V,短路电流达到0.18μA。层层组装异质类三明治结构PVDF/rGO_(0.4)-PVDF-PVDF/rGO_(0.4)的PNG,开路电压高达7.72 V,是单层PVDF/rGO复合PNG的4.39倍;短路电流可达0.69μA,是单层PVDF/rGO复合PNG的3.83倍,这促进了电荷的转移,提高了电荷利用率。PVDF/rGO_(0.4)-PVDF-PVDF/rGO_(0.4)复合层层异质结构PNG经过4000次循环敲击测试,三层异质复合PNG压电输出稳定,有望在柔性可穿戴电子器件、人机交互及电子皮肤等领域得到广泛应用。

主 题 词：PVDF/rGO复合薄膜 三明治结构 柔性 压电纳米发电机 

学科分类：080903[080903] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 080501[080501] 0805[工学-能源动力学] 080502[080502] 

D　O　I：10.11977/j.issn.1004-2474.2022.05.016

馆 藏 号：203115520...