可穿戴的电零电床基于PVDF纳米纤维-ZnO@ZnS核心外纳米颗粒复合材料用于发电
Nehal Ali1, El-Refaie Kenawy2, A A Wadoud3
1Department of Engineering Physics and Mathematics, Faculty of Engineering, Tanta University, Tanta 31527, Egypt.
Nanomaterials (Basel, Switzerland)
|November 10, 2023
概括
这项研究使用Poly (乙烯基化物) 和ZnO@ZnS纳米粒子开发了柔性压电纳米纤维,用于自动供电的可穿戴设备. 复合材料显著提高了能源转换效率,提供了可持续的电力解决方案.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
- 收集能源 收集能源
背景情况:
- 可穿戴的自动供电设备需要高效和可持续的能源.
- 压电材料具有将机械能转化为电能的潜力.
- 开发灵活和高性能压电材料对于实际应用至关重要.
研究的目的:
- 开发用于可穿戴的自动供电电气设备的新型压电纳米纤维.
- 使用 ZnO@ZnS 核心外纳米粒子增强聚 (乙烯基化物) (PVDF) 的压电特性和灵活性.
- 研究这些复合纳米纤维在高效能源转换方面的潜力.
主要方法:
- 创新的电技术可以生产高度对齐的纳米纤维.
- 复合纳米纤维的制造使用带有ZnO@ZnS核心外纳米颗粒的PVDF.
- 用于材料表征和纳米发电机性能评估的光谱分析.
主要成果:
- 添加10%重量的ZnO@ZnS纳米粒子显著改善了压电特性,同时保持了灵活性.
- 复合纳米纤维表现出优越的压电性能,由于增强的结晶性 (极性β相) 和表面地形.
- 该PVDF-10重量% ZnO@ZnS复合材料实现了0.153V/N·mm3的转换灵敏度,高于许多灵活的纳米发电机.
结论:
- 开发的PVDF-ZnO@ZnS复合纳米纤维对于可穿戴设备的可持续能源生产是有效的.
- 纳米发电机为微电子可穿戴应用提供了一个简单,高效和具有成本效益的解决方案.
- 这项工作展示了对高性能灵活压电式能源收割机的有希望的策略.
