王双飞院士团队Nano letters：具有深层陷阱的纸基摩擦电材料

主要观点总结

本文报道了一种具有深层陷阱的纸基摩擦电材料，该材料能有效存储电荷，减少电荷耗散，并提高摩擦电材料的输出性能。与纯纤维素纸相比，该材料的深层陷阱密度大幅提高，TENG峰值输出功率密度也显著提高。该成果对于新能源、生物医学材料及可穿戴设备领域具有潜在应用前景。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景及现状

随着环保意识的增强和科技的进步，可持续材料在多个领域发挥重要作用。纸张因生物降解性和低成本备受瞩目。摩擦电纳米发电机(TENGs)的发明推动了纸基摩擦电材料的发展，但缺乏高效的电荷存储结构是这类材料面临的挑战。

关键观点2: 主要研究成果

王双飞院士团队开发了一种具有深层陷阱的纸基摩擦电材料，实现了高效的电荷存储。与纯纤维素纸相比，该材料的深层陷阱密度提高了约54倍，TENG峰值输出功率密度提高了约45倍，且能维持稳定电压。

关键观点3: 材料制备与性能表征

该研究通过氢键组装策略（HBA）构筑了纸基摩擦电材料。SiO2与纤维素滤纸形成稳定基底，Ti 3 C 2 T x 薄片排列在SiO2纳米颗粒上。陷阱态通过FTIR、Raman光谱和XPS等进行表征，证明了陷阱的存在和效果。

关键观点4: 摩擦电材料的优势

相比纯纤维素基TENG，该材料的TENG在电荷密度、短路电流、开路电压和峰值输出功率密度等方面有显著提高。此外，它具有优异的稳定性，在极端气候条件下能保持正常功能。

关键观点5: 研究意义与展望

该研究为纸基摩擦电材料的进一步发展奠定了基础，在新能源、生物医学材料及可穿戴设备领域具有潜在应用前景。然而，未来研究可以进一步探索该材料的规模化生产和实际应用。

文章预览

1、研究背景 鉴于日益增强的环保意识与科技的进步，可持续材料在新能源、生物医学材料及可穿戴设备领域发挥着至关重要的作用。纸张因其卓越的生物降解性和低廉的成本而备受瞩目。自2012年摩擦电纳米发电机 (TENGs) 问世以来，其独特的发电方式与纸张材料高度契合，推动了纸基摩擦电材料的显著发展。然而，这类材料本身缺乏高效的电荷存储结构，导致电荷在摩擦层表面累积时易发生泄漏或耗散。 2、文章概述 近日， 王双飞院士 团队 开发了一种具有深层陷阱的纸基摩擦电材料，实现了高效的电荷存储。与纯纤维素纸相比，该材料的深层陷阱密度提高了约54倍。基于该材料的TENG峰值输出功率密度比纯纤维素纸基TENG高出约45倍，20,000次循环后仍能维持约136 V的稳定电压。该成果以 "Efficient Output and Stability Triboelectric Materials Enabled by High Deep Trap Den ………………………………