Transparent and stretchable bimodal triboelectric nanogenerators with hierarchical micro-nanostructures for mechanical and water energy harvesting

摩擦电效应 材料科学 纳米发生器 纳米技术 能量收集 纳米结构 机械能 柔性电子器件 压电 复合材料 光电子学 功率(物理) 量子力学 物理
作者
Xiaoliang Chen,Jiaqing Xiong,Kaushik Parida,Meiling Guo,Cheng Wang,Chao Wang,Xiangming Li,Jinyou Shao,Pooi See Lee
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier BV]
卷期号:64: 103904-103904 被引量:84
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2019.103904
摘要

Advances in flexible electronics set new requirements of highly deformable energy generators to power these electronic devices. It is still a challenge to simultaneously achieve high stretchability and strong power generation for most energy generators to adapt the practical flexible applications. Herein, a hierarchical micro-nanostructure featured with high transparency, full stretchability, and superhydrophobicity is first created to construct high performance bimodal triboelectric nanogenerators (TENGs) for harvesting mechanical energy and water energy. The core SiO2/poly[vinylidenelfuoride-co-trifluoroethylene) P(VDF-TrFE) hierarchical micro-nanostructure is fabricated by a scalable electrospinning technology, and then reliably transferred to a pre-stretched elastomer to achieve robust stretchability and superhydrophobicity. Owing to the significantly increased surface roughness, the triboelectric output of the hierarchical structure is enhanced by 3 times higher than that of the pristine bulk film. The full flexibility characteristic enables the device to work under 300% stretching deformation without degrading performance. Furthermore, the superhydrophobicity and self-cleaning properties provide the TENG additional water energy harvesting ability. Under water flowing rate of 11 mL/s, the output reach approximately to 36 V, and 10 μA. The bifunctional energy harvesting ability, together with good transparency, high stretchability, and robust superhydrophobicity make the TENG a promising sustainable energy source for next-generation electronic devices.

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
大个应助qmass采纳,获得10
1秒前
dew应助echoh采纳,获得10
1秒前
奋斗发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
慕青应助wangzeteng采纳,获得10
3秒前
东八圭发布了新的文献求助10
3秒前
Villna关注了科研通微信公众号
3秒前
FANPENG完成签到,获得积分10
3秒前
shi完成签到,获得积分20
3秒前
4秒前
4秒前
4秒前
宋66完成签到,获得积分10
5秒前
lokwu完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
6秒前
6秒前
6秒前
dtcao完成签到,获得积分10
7秒前
科研通AI6.4应助蘭玉犹在采纳,获得10
7秒前
paipai完成签到,获得积分10
7秒前
共享精神应助俭朴山灵采纳,获得10
8秒前
8秒前
xxx豪完成签到,获得积分20
9秒前
彭栋发布了新的文献求助10
9秒前
邓111111发布了新的文献求助10
10秒前
Copyright应助rrr采纳,获得10
10秒前
孔孔发布了新的文献求助10
11秒前
壮观的笑蓝完成签到,获得积分20
11秒前
adelynn关注了科研通微信公众号
11秒前
魔幻的飞鸟完成签到 ,获得积分10
12秒前
杰杰杰杰发布了新的文献求助10
12秒前
hu完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
NexusExplorer应助zyz采纳,获得10
13秒前
14秒前
无花果应助学术大咖采纳,获得10
15秒前
wangxh完成签到,获得积分10
15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
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
适配Micro-LED色转换的高兼容性量子点负性光刻胶制备与工艺研究 500
Direct and Iterative Linear System Solvers 500
Vander's Renal Physiology第10版 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 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 7308287
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8925795
关于积分的说明 18915031
捐赠科研通 6970930
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3212719
关于科研通互助平台的介绍 2381337
邀请新用户注册赠送积分活动 2190521