Ionic liquid with hydrogen bonding reducing leakage charge for enhancing triboelectric performance

摩擦电效应 材料科学 电介质 离子液体 离子键合 化学工程 离子电导率 纳米技术 化学物理 光电子学 复合材料 电极 离子 催化作用 物理化学 有机化学 电解质 化学 工程类
作者
Hee Jae Hwang,Kyung Yeun Kim,Joo Sung Kim,Taeyeon Kim,Do Hwan Kim,Young‐Hoon Lee,Dukhyun Choi
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier BV]
卷期号:125: 109535-109535 被引量:30
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2024.109535
摘要

Refining the dielectric layer of a triboelectric nanogenerator (TENG) has been shown to maximize its output performance. Among the available strategies, utilizing an ionic dielectric can improve the output performance notably through the internal formation of an electrical double layer (EDL). However, ions dispersed in the ionic dielectric inevitably cause leakage charge between the surface charged layer and electrode of the ionic dielectric; this reduces the charge density, directly affecting output performance. Here, we investigate optimization of the ionic dielectric of a TENG using various ionic liquids (ILs), with the alkyl chain lengths of the cations and fluoride of anions with different size, to achieve power enhancement based on the EDL effect while concurrently suppressing leakage charge via hydrogen bonding. To elucidate the power enhancement working mechanisms within the ionic dielectric, we characterize the chemical, mechanical, and electrochemical properties of the ionic dielectric, including formation of hydrogen bonds, ionic conductivity, and dielectric constant. These parameters are investigated by varying the ion types, molecular sizes, and concentrations of the ILs within the ionic dielectric. As a results, our findings reveal that an IL of OMIM+PF6- dissolved in a base material of thermoplastic polyurethane (TPU) significantly enhances the voltage and current by 2.3 and 2.9 times, respectively, compared to those of a conventional TENG with TPU. These findings are expected to be implemented across a wide range of TENGs, paving the path for their advanced applications in next-generation energy harvesting.
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
咯咯葛完成签到 ,获得积分10
刚刚
scutljj应助李李采纳,获得10
刚刚
denisewang完成签到,获得积分10
1秒前
吴右西完成签到 ,获得积分10
1秒前
自信不平完成签到,获得积分10
1秒前
泽ze完成签到 ,获得积分10
1秒前
aiddy完成签到 ,获得积分10
1秒前
小叶子完成签到 ,获得积分10
3秒前
cnvax完成签到,获得积分10
3秒前
秋风应助UltraYuan采纳,获得10
3秒前
白晓涵完成签到 ,获得积分10
3秒前
ZZ完成签到,获得积分10
4秒前
完美的吃鱼完成签到,获得积分10
7秒前
林途发布了新的文献求助10
8秒前
cheng4046完成签到,获得积分10
8秒前
竹简完成签到,获得积分10
9秒前
饱饱完成签到,获得积分10
9秒前
秋风应助UltraYuan采纳,获得10
11秒前
朴实的小懒虫完成签到,获得积分10
11秒前
一口南瓜饼完成签到,获得积分10
12秒前
玄同完成签到,获得积分10
12秒前
sym_cool完成签到,获得积分10
12秒前
美鹅完成签到 ,获得积分10
13秒前
张博完成签到,获得积分10
13秒前
无情的聪健完成签到,获得积分0
13秒前
椿人完成签到 ,获得积分10
14秒前
Meteor636完成签到 ,获得积分10
14秒前
向上向上向上完成签到,获得积分10
14秒前
小蒋完成签到 ,获得积分10
17秒前
17秒前
青云完成签到,获得积分10
18秒前
秋风应助UltraYuan采纳,获得10
19秒前
锅包肉完成签到,获得积分10
19秒前
会发财的学术家完成签到,获得积分10
19秒前
王都对完成签到,获得积分10
19秒前
疯狂学习的小聂完成签到,获得积分10
20秒前
曾经的借过完成签到,获得积分10
20秒前
娷静完成签到 ,获得积分10
21秒前
tanx完成签到,获得积分10
21秒前
NiNi完成签到,获得积分10
22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 7739032
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9287933
关于积分的说明 20185379
捐赠科研通 7316957
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3306016
关于科研通互助平台的介绍 2458519
邀请新用户注册赠送积分活动 2315956