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在此研究中,我们制备了基于PDMS复合薄膜的柔性混合能量摩擦纳米发电机,并在PDMS复合薄膜中掺杂了一系列功能材料。为分析单一效应在混合能量摩擦纳米发电机的传输机制,我们制备了具有单一效应的摩擦发电机,并将其与混合能量摩擦纳米发电机进行对比,分析各功能材料在混合输出电压中的比例以及影响机制。研究结果表明不同功能材料对表面能的影响不同,其中,同时掺杂三种功能材料(S8-PBC)的表面接触角最高,表明其疏水性最强。将不同的PDMS混合薄膜制成摩擦发电机后测试其输出电压,对比发现,同时掺杂三种功能材料(S8-PBC)的器件输出电压最高,这主要归因于三种材料在机械能转化过程中的协同作用。该研究成果发表在《Journal of Materials Chemistry A》期刊中。
图一 (a)输出信号交流变直流全桥整理电路示意图;(b)掺杂单一功能材料和同时掺杂三种材料的纳米发电机开路电压比较;掺杂不同功能 材料纳米发电机的(c)平均开路电压(d)平均短路电流密度分别在有、无空气间隔情况下的输出性能比较。
图二 不同PDMS混合薄膜制成的混合效应摩擦电发电机后的输出电压对比与分析。
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