增强性能三电纳米发电机基于聚二甲基西洛/酸/石墨烯量子点纳米复合材料用于能源采集
Faizatul Farah Hatta1, Muhammad Aniq Shazni Mohammad Haniff2, Mohd Ambri Mohamed2
1Centre of Foundation Studies, Universiti Teknologi MARA, Cawangan Selangor, Kampus Dengkil, 43800 Dengkil, Selangor, Malaysia.
ACS omega
|February 12, 2024
概括
使用PDMS,BTO和石墨烯量子点 (GQDs) 的新型复合材料基 triboelectric纳米发电机 (TENG) 显著提高了能量收获. 优化的30%重量%的GQD复合材料显示,用于供电小型电子设备的性能增加了两倍.
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:
- 三电纳米发电机 (TENGs) 是有效的机械到电能转换器.
- 在TENG中,有机或无机材料用于 triboelectrification 和电荷分离.
- 开发高性能TENG对于可持续能源解决方案至关重要.
研究的目的:
- 为了制造一个高性能复合材料基TENG (CTENG).
- 为了研究石墨烯量子点 (GQD) 对TENG性能的影响.
- 为了优化GQD度以提高能量收获.
主要方法:
- 使用聚甲基 (PDMS),酸 (BTO) 纳米粉末和GQDs制造复合膜.
- 机械和复合材料的旋转涂层在柔性基板 (PET上的ITO).
- 不同的GQD成分从0到40%的重量,并在80°C的烤箱中干燥24小时.
主要成果:
- 基于复合材料的TENG (CTENG) 具有30%的重量%GQD (PDMS/BTO/G30) 显示出显著增强的输出性能.
- 与没有GQD的电影相比,优化的CTENG显示性能增加了两倍.
- 实现的输出指标包括~310.0V的开通电压 (V_OC),~23.0μA的短路电流 (I_SC) 和1.6W/m2.2的功率密度.
结论:
- PDMS/BTO/GQD复合材料是高性能TENG的有希望的候选材料.
- 简单而可扩展的制造工艺促进了实际应用.
- 这种CTENG为小型电子设备提供了一个可持续的能源采集解决方案.
