Flexible, Stretchable, and Antifreezing Triboelectric Nanogenerators Based on Cellulose Hydrogel for Energy Harvesting and Wearable Electronics

摩擦电效应 数码产品 可穿戴技术 材料科学 能量收集 可穿戴计算机 自愈水凝胶 可伸缩电子设备 碳纳米管 纳米技术 机械能 复合材料 工程类 电气工程 功率(物理) 计算机科学 物理 嵌入式系统 高分子化学 量子力学
作者
Yuyan Zhou,Guiyun Huang,Zhe Zhang,Liling Qin,Hui Cai,Jiulong Sha
出处
期刊:ACS applied nano materials [American Chemical Society]
卷期号:7 (17): 20866-20876 被引量:33
标识
DOI:10.1021/acsanm.4c03831
摘要

Because of the increasing popularity of self-powered devices that use environmental or mechanical energy harvesting, triboelectric nanogenerators (TENGs) can be used as power sources in wearable electronic devices. However, the preparation of stretchable and flexible TENGs with outstanding electrical output performance is a challenge that requires further investigation. In this study, multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs)/cellulose nanofibrils (CNFs)/poly(vinyl alcohol) (PVA) hydrogel-based TENGs that are stretchable, antifreezing, and highly conductive were developed. Doping of multiwalled carbon nanotubes and cellulose nanofibrils promotes the cross-linking of the hydrogel and the formation of microchannels within it, which not only improves ion transport to enhance hydrogel conductivity but also increases the triboelectric output through streaming potential. As the hydrogel is compressed, 2% MWCNTs hydrogel-based TENGs would generate an open-circuit voltage of 160 V in contact-separation mode and an induced voltage of 6.1 V was obtained via the streaming potential mechanism. A wearable sensor for motion detection was also developed using TENGs with outstanding stretchability and flexible performance. Because of their high sensitivity and effective mechanical energy-harvesting capabilities, ionic hydrogels hold promise for the development of next-generation, advanced wearable electronic devices.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
alianleo发布了新的文献求助10
刚刚
melon发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
ljw完成签到,获得积分20
2秒前
xhj发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
Negroni发布了新的文献求助10
3秒前
leo发布了新的文献求助10
3秒前
伊弦完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
烟花的应助被吉祥采纳,获得10
4秒前
5秒前
swallow发布了新的文献求助10
5秒前
Lucas的应助被贺兰采纳,获得10
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
高兴的金鑫完成签到 ,获得积分10
7秒前
王京完成签到,获得积分10
8秒前
李开心呀发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
杜杨帆完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
活力的静曼完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
ioo发布了新的文献求助10
11秒前
xiaojinyu195关注了科研通微信公众号
12秒前
xhj发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
12秒前
彭于晏的应助被科研小小怪采纳,获得10
13秒前
mujin发布了新的文献求助10
13秒前
小马甲的应助被alianleo采纳,获得10
13秒前
废柴完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
15秒前
小艾关注了科研通微信公众号
15秒前
李健的应助被sunrui采纳,获得10
16秒前
dong发布了新的文献求助10
17秒前
科研通AI6.4的应助被bingbing采纳,获得10
17秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Spec 401: Standards for Jet Fuel Facility and Equipment Commissioning and Flushing at Airports, 2026.1 (Original Issue) 1000
Spec 103: Standard for Jet Fuel Quality Control at Airports, Revision 2026.1 1000
Chinese Traditional Wisdom and Contemporary Education Values 600
AI Disclosure in Annual Reports: Evolution, Determinants, and Capital Market Participants’ Perceptions 500
5th World Conference on Detergents: Reinventing the Industry : Opportunities and Challenges 500
Erzählte Gnade 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8105539
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9514621
关于积分的说明 21492931
捐赠科研通 7682120
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3409757
关于科研通互助平台的介绍 2537367
邀请新用户注册赠送积分活动 2449698