增强的灵活的零电纳米发电机使用乙醇剥皮g-C₃N₄/PVDF复合材料通过3D打印自动供电应用

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:

• 灵活的压电纳米发电机 (PENG) 对于自动供电的电子设备至关重要.
• 需要有效的合成和制造方法来提高PENG的性能.
• 石墨碳化物 (g-C3N4) 纳米片 (CNNFs) 提供了有前途的压电性能.

研究的目的:

• 使用CNNF和聚乙烯化物 (PVDF) 通过直接墨水写作 (DIW) 3D打印开发灵活的PENG.
• 为了证明一种成本效益和时间效率高的乙醇脱皮方法用于CNNF合成.
• 优化PVDF中的CNNF内容,以提高压电性能.

主要方法:

• 使用乙醇脱皮方法合成CNNFs.
• 使用直接墨水写作 (DIW) 3D打印制造PVDF/CNNF复合材料.
• 使用XRD,FTIR和FESEM进行表征,以确认材料特性和结构.

主要成果:

• 优化的PVDF复合材料含有7.5%重量CNNF,在45N力下达到6.5V的峰值输出电压.
• 紫外线照射将输出电压提高到8V,证明了设备的稳定性.
• 在人类运动期间显著的电压产生证实了适用于可穿戴物联网设备的适用性.

结论:

• 乙醇脱皮方法是有效的生产CNNFs.
• DIW 3D打印使高性能灵活PENGs的高效制造成为可能.
• 开发的PENG显示了自动供电可穿戴物联网 (IoT) 应用程序的潜力.