First Principles Calculation Guided Material Selection of Poly(propylenemonothiocarbonate) for High-Performance Triboelectric Nanogenerators

选择(遗传算法) 计算机科学 生化工程 工程类 人工智能
作者
Muhammad Naeem Shah,Jian R. Lu,Dinku Hazarika,Munir Ullah Khan,Srinivasa Rao Pathipati,Kaihang Zhang,Liangquan Xu,Jie Li,Xiaozhi Wang,Shurong Dong,Jikui Luo
出处
期刊:Energy material advances [American Association for the Advancement of Science]
卷期号:6 被引量:1
标识
DOI:10.34133/energymatadv.0195
摘要

The advancement of the information era has raised growing interest in triboelectric nanogenerators (TENGs) as environmentally friendly micropower sources. However, most developments to increase the power outputs of TENGs have focused on tribo-negative materials, with limited exploration of tribo-positive materials. This research addresses this gap by introducing poly(propylenemonothiocarbonate) (PPMNTC) as a tribo-positive material to enhance TENG performance. Density functional theory was utilized to investigate the triboelectric properties of PPMNTC and compare them with those of polyamide-6 (PA6), a common tribo-positive polymer for TENGs. Density functional theory analysis revealed that PPMNTC exhibits superior electron-donating capabilities due to the existence of high contents of thiol and methoxy groups. Kelvin probe force microscopy was used to confirm the markedly higher surface potential of PPMNTC compared to that of PA6. Meanwhile, cyclic voltammetry measurements revealed that PPMNTC also possesses a deeper highest occupied molecular orbital level than PA6. PPMNTC was utilized to fabricate TENGs paired with fluorinated ethylene propylene film. The 2 × 2 cm 2 TENG generated a maximum voltage of 1,450 V and an exceptional transferred charge density of 300 μC/m 2 , 3- and 4-fold of those of the PA6/fluorinated ethylene propylene TENG, demonstrating the superior properties of PPMNTC as a tribo-positive material. This study drastically expands the material selection for TENGs, offering promising prospects for future applications.
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
阔达丹亦发布了新的文献求助10
刚刚
sqq发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
2秒前
领导范儿的应助被zhangkx23采纳,获得10
2秒前
DOC_XIONG的应助被dunphy采纳,获得10
2秒前
朱华彪完成签到,获得积分10
3秒前
华仔的应助被anning采纳,获得10
3秒前
有余地发布了新的文献求助10
3秒前
Qinghen完成签到,获得积分10
3秒前
xing_xing的应助被微笑的绮烟采纳,获得20
4秒前
华仔的应助被安静的幻天采纳,获得10
4秒前
dd发布了新的文献求助10
5秒前
玖念发布了新的文献求助10
5秒前
琳io完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
地精术士发布了新的文献求助10
6秒前
zeng完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
PangShuting发布了新的文献求助10
8秒前
123完成签到 ,获得积分10
9秒前
自由竺完成签到 ,获得积分10
9秒前
10秒前
JamesPei的应助被傻子与白痴采纳,获得10
10秒前
Pan完成签到,获得积分10
11秒前
taozhiqi发布了新的文献求助20
11秒前
文静觅松完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
zeng发布了新的文献求助10
12秒前
Miuli完成签到 ,获得积分10
12秒前
alice的应助被Hao采纳,获得10
13秒前
13秒前
伶俐尔烟完成签到 ,获得积分10
13秒前
地精术士完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
13秒前
隐形曼青的应助被dd采纳,获得10
14秒前
科研通AI6.4的应助被李健采纳,获得10
15秒前
科研通AI6.4的应助被熙熙采纳,获得20
15秒前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Management and the Arts 510
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 400
Geschichtliche Grundbegriffe (GGB), Band 5: Pro–Soz 300
Die Religion in Geschichte und Gegenwart (RGG), 4. Auflage, Band 7: R–S 300
Die Religion in Geschichte und Gegenwart (RGG), 4. Auflage, Band 1: A–B 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 内科学 物理 有机化学 化学工程 生物化学 复合材料 光电子学 细胞生物学 心理学 量子力学 催化作用 物理化学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7818223
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9346469
关于积分的说明 20536539
捐赠科研通 7410946
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3331974
关于科研通互助平台的介绍 2478253
邀请新用户注册赠送积分活动 2351717