北京纳米能源所王杰/赵志浩《AFM》：通过陷阱工程实现摩擦纳米发电机的超高电荷密度

文章预览

摩擦纳米发电机（TENG）将高熵机械能转化为电能提供了一种创新途径，但实现高电荷密度仍然是关键挑战。尽管使用具有高比容的摩擦材料能够有效抑制空气击穿，但材料内部的电荷损失依然是限制其性能提升的关键因素。为了解决这一问题， 北京纳米能源与系统研究所 王杰研究员团队 基于 具有高比容的聚偏氟乙烯-三氟乙烯-氯氟乙烯（P(VDF-TrFE-CFE)）材料，分别采用钛酸钡（BTO）纳米颗粒引入高极性界面以及利用与聚醚酰亚胺（PEI）的静电相互作用引起密集链段堆积优化了陷阱密度和能量 。 使用0.2 vol% PEI/P(VDF-TrFE-CFE)薄膜，外激励（ECE）TENG实现了9.23 mC m −2 的超高电荷密度，这是已报道的单个单元TENG中的最高电荷密度。这项研究为高性能TENG提供了新颖的材料设计策略，同时由于高介电常数和高电子亲和力材料的广泛可用性，这种策略具有良好 ………………………………