研究目的
展示一种混合纳米发电机,其利用压电效应和摩擦电效应从环境机械能中实现高性能能量收集。
研究成果
结合压电与摩擦电效应的混合纳米发电机展现出超高输出性能,无需额外储能器件即可驱动商用LED。这一创新设计在便携式自供电系统及人体运动能量收集领域具有重大应用潜力。
研究不足
当压缩力超过7牛顿时,混合纳米发电机的性能会下降,这可能是由于ZnO纳米纤维/聚二甲基硅氧烷复合薄膜的结构损伤所致。
1:实验设计与方法选择:
通过室温水相沉淀法生长氧化锌纳米片(NFs)及旋涂法制备聚二甲基硅氧烷(PDMS)复合薄膜,制得混合纳米发电机。
2:样本选择与数据来源:
氧化锌纳米片生长于镀金聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)基底,PDMS经混合后旋涂于纳米片表面。
3:实验设备与材料清单:
采用场发射扫描电镜(JEOL JSM-7401F)观测形貌,X射线衍射仪(D8 FOCUS 2200 V,布鲁克AXS)和高分辨透射电镜(FE-TEM JEM2100F)分析晶体特性,数字示波器(Lecroy Wave Runner 6100a)与低噪声电流放大器(Keithley SR570)测量电学特性。
4:实验流程与操作步骤:
制备过程包括在Au/PET基底生长氧化锌纳米片、涂覆PDMS,并与PMMA板组装器件,通过不同压力进行电学测试。
5:数据分析方法:
基于不同压力下的开路电压与短路电流密度分析输出性能。
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