Remarkable improvement of MOF-based triboelectric nanogenerators with strong electron-withdrawing groups

摩擦电效应 材料科学 密度泛函理论 灵活性(工程) 电容器 纳米技术 制作 纳米发生器 金属有机骨架 功率密度 电流密度 光电子学 电压 功率(物理) 电气工程 复合材料 计算化学 物理化学 吸附 量子力学 工程类 病理 物理 统计 压电 化学 医学 替代医学 数学
作者
Yongmei Wang,Xinxin Zhang,Cunshun Liu,Liting Wu,Jiaojiao Zhang,Tianmin Lei,Yong Wang,Xue‐Bo Yin,Rusen Yang
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier BV]
卷期号:107: 108149-108149 被引量:66
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2022.108149
摘要

A metal-organic framework (MOF) with extraordinary designability and functionality has been reported as a promising material for triboelectric nanogenerators (TENGs) to harvest energy from the ambient environment. However, the limited performance of current MOF-TENGs severely restricts their further development. Herein, we tackle this challenge by introducing strong electron-withdrawing groups. We designed and synthesized UiO-66–4F with Zr6O4(OH)4 and tetrafluoroterephthalic acid (TFA) ligands. The four F atoms in a TFA ligand with strong electron negativity accounts for a huge improvement of the MOF-based TENGs, as demonstrated by experiments on different contrasting materials, and further examined with density functional theory calculations to reveal the underlying mechanism. Thanks to the enhanced surface property and strong electron-withdrawing capability enabled by introducing the UiO-66–4F, the UiO-66–[email protected] TENG generates a power density that is 77.5 times higher than that of a PDMS TENG, and the voltage output reaches a record high at 937 V in MOFs-based TENGs. The UiO-66–[email protected] TENG also exhibits high flexibility and good transparency, and is revealed to charge commercial capacitors and power 354 commercial LEDs. Our work provides a strategy to explore the fabrication and application of high-performance MOF-based TENGs.
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
2秒前
高兴的小完成签到,获得积分0
3秒前
热情的如雪完成签到,获得积分10
3秒前
彭于晏应助末末采纳,获得10
3秒前
4秒前
日月日月完成签到,获得积分10
4秒前
开心之王完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
5秒前
无情的聪健应助直率雪曼采纳,获得20
5秒前
草木完成签到,获得积分10
5秒前
wx完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
Wry完成签到 ,获得积分10
7秒前
共享精神应助FXL采纳,获得10
7秒前
8秒前
情怀应助卿云采纳,获得30
8秒前
9秒前
天天快乐应助名字是乱码采纳,获得10
9秒前
青藤发布了新的文献求助10
9秒前
细心的文涛完成签到,获得积分20
9秒前
怕黑香氛发布了新的文献求助10
10秒前
YCY发布了新的文献求助10
10秒前
共享精神应助eggplant采纳,获得10
11秒前
ding应助青橘短衫采纳,获得10
12秒前
科研通AI6.4应助李可乐采纳,获得10
12秒前
蓓蓓发布了新的文献求助10
12秒前
zt完成签到 ,获得积分20
14秒前
科研通AI6.4应助hua采纳,获得10
14秒前
14秒前
深情安青应助潇洒凡柔采纳,获得10
15秒前
tjzbw发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
17秒前
青藤完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
李健的小迷弟应助呆呆采纳,获得10
18秒前
wst完成签到,获得积分10
18秒前
李健的小迷弟应助蓓蓓采纳,获得10
19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
Single Cell Analysis of the Tumor Microenvironment Landscape Across the Disease Spectrum of Multiple Myeloma 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
The Cambridge History of China 英文版16册 600
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 550
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 7329232
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8943723
关于积分的说明 18970756
捐赠科研通 6984764
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3216424
关于科研通互助平台的介绍 2383132
邀请新用户注册赠送积分活动 2195950