Flexible Piezoelectric Nanogenerator Based on Cellulose Nanofibril/MXene Composite Aerogels for Low-Frequency Energy Harvesting

材料科学 压电 纳米发生器 能量收集 气凝胶 极化 复合数 纤维素 复合材料 光电子学 化学工程 能量(信号处理) 电介质 工程类 统计 铁电性 数学
作者
Yan Zong,Ruiqi Wang,Shuai Xu,Run Zhang,Zheng Zhang
出处
期刊:ACS applied nano materials [American Chemical Society]
卷期号:6 (10): 9021-9031 被引量:44
标识
DOI:10.1021/acsanm.3c01649
摘要

Cellulose is emerging as a green and sustainable material in piezoelectric nanogenerators (PENGs) for ambient energy harvesting, although its relatively low piezoelectric coefficient still remains a challenge, hindering the potential applications. In this report, a flexible PENG with considerable energy conversion capacity was fabricated by using a polydimethylsilane (PDMS)-encapsulated cellulose nanofibril (CNF)/Ti 3 C 2 T x (MXene) composite aerogel film, which is capable of collecting low-frequency energy such as energy from human activities. The use of two-dimensional MXene nanosheets not only optimizes the structural regularity of the CNF network but also induces a local polarization locking to align cellulosic dipoles. This strategy essentially improved the piezoelectric property of cellulose, avoiding the conventional energy consuming method (i.e., electrical poling) to strengthen piezoelectricity. Moreover, the thin layer of PDMS endows the PENG with good mechanical stability and flexibility; meanwhile, it prevents MXene from oxidizing so as to maintain its activity. The optimized CNF/MXene-PENG containing 10 wt % MXene generates a dramatically improved voltage of 30.8 V and a current of 0.49 μA. This work provides an easy and effective pathway to access cellulosic materials with enhanced piezoelectricity, aiming to approach flexible, green, and low-cost PENGs for new-generation electronics.
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
刚刚
夕风残照完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
刚刚
刚刚
star完成签到,获得积分10
刚刚
MedChai完成签到,获得积分10
1秒前
研友_VZG7GZ应助迅速寒风采纳,获得10
1秒前
激动的萧发布了新的文献求助10
1秒前
NexusExplorer应助圈圈采纳,获得10
2秒前
yulong发布了新的文献求助10
2秒前
洛玥发布了新的文献求助10
2秒前
火星上友易完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
安静的卿完成签到,获得积分10
3秒前
yitai完成签到,获得积分10
3秒前
chen完成签到,获得积分20
3秒前
CYANjane应助MFNM采纳,获得10
3秒前
迷你的若血完成签到,获得积分10
3秒前
yuwen发布了新的文献求助10
3秒前
90发布了新的文献求助10
3秒前
1Q完成签到 ,获得积分10
3秒前
4秒前
4秒前
4秒前
黑尼格发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
派大力发布了新的文献求助10
5秒前
萍苹平发布了新的文献求助10
5秒前
嵇丹雪完成签到,获得积分10
7秒前
陆lulu完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
cx应助Lin采纳,获得10
7秒前
外向含之发布了新的文献求助20
8秒前
8秒前
积极的千琴完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
研友_Zel1Dn完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
无花果应助还是卡壳采纳,获得10
9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
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7740292
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9289038
关于积分的说明 20193425
捐赠科研通 7318510
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3306434
关于科研通互助平台的介绍 2458669
邀请新用户注册赠送积分活动 2316546