Effective interfacial energy band engineering strategy toward high-performance triboelectric nanogenerator

摩擦电效应 纳米发生器 接触带电 材料科学 电极 光电子学 电子 电介质 介电常数 纳米技术 复合材料 化学 物理 物理化学 量子力学 压电
作者
Xinkai Xie,Yuxiao Fang,Lu Cheng,Tao Yi,Li Yin,Yibo Zhang,Zixin Wang,Shiyan Wang,Jianwen Zhao,Xin Tu,Xuhui Sun,Eng Gee Lim,Chun Zhao,Yina Liu,Zhen Wen
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:452: 139469-139469 被引量:31
标识
DOI:10.1016/j.cej.2022.139469
摘要

Provided that electron transition ascribed to overlapping electron dominates the mechanism of contact electrification of triboelectric nanogenerators (TENGs), the electron transfer process occurs due to the built-up electric field between the triboelectrification surface and bottom electrode. In this work, we embed a solution-processed high-permittivity electron blocking layer (HPEBL) of LaZrO into the classical contact-separation mode TENG to build an energy barrier (ΔE > 1.3 eV) between ITO and PDMS, which could effectively block the transportation of electrons towards the bottom electrode. The surface potential decline rate of PDMS is obviously suppressed, extending the half-charge decay time by ∼3.1 times. A La0.1Zr0.9Ox HPEBL based TENG (H-TENG) demonstrates the electrical outputs with 215 V, 96.3 mA m−2 and 243.3 μC/m−2. Under the external load of 100 MΩ, the average gravimetric/volumetric power density and energy conversion efficiency can be calculated to be 59.34 μW g−1, 152.5 μW cm−3 and 39.2%, respectively. Furthermore, the dielectric behaviors of LaZrO thin films are investigated by metal–insulator-metal (MIM) devices. The Poole-Frenkel (PF) emission is found to dominate the leakage mechanism of LaZrO during operation. Consequently, increasing the relative permittivity and reducing the trap density could be indicated as the optimization orientation of HPEBL.
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
yuuuu完成签到,获得积分10
刚刚
MRBBN完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
hello小鹿完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
Wri发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
know发布了新的文献求助10
5秒前
张鑫发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
1111发布了新的文献求助10
7秒前
迷路宛筠完成签到 ,获得积分10
7秒前
zho发布了新的文献求助10
8秒前
BING发布了新的文献求助10
9秒前
青黛发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
FelixChen应助cindy采纳,获得10
9秒前
qiulong发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
10秒前
12秒前
轻松诗霜完成签到 ,获得积分10
13秒前
Jacky完成签到,获得积分10
13秒前
夏飞飞发布了新的文献求助10
15秒前
zzzz发布了新的文献求助10
15秒前
菜菜小糖块发布了新的文献求助200
16秒前
祈梦Inori完成签到,获得积分20
16秒前
科研通AI5应助know采纳,获得10
16秒前
李健应助糊涂的小甜瓜采纳,获得10
16秒前
16秒前
妮妮发布了新的文献求助100
17秒前
18秒前
18秒前
19秒前
科研通AI5应助活泼的觅云采纳,获得10
19秒前
cassie完成签到,获得积分20
20秒前
无心的雅寒关注了科研通微信公众号
21秒前
淡然冬灵应助虚拟的惜筠采纳,获得50
21秒前
高分求助中
Basic Discrete Mathematics 1000
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 600
Introduction to Strong Mixing Conditions Volumes 1-3 500
Tip60 complex regulates eggshell formation and oviposition in the white-backed planthopper, providing effective targets for pest control 400
A Field Guide to the Amphibians and Reptiles of Madagascar - Frank Glaw and Miguel Vences - 3rd Edition 400
China Gadabouts: New Frontiers of Humanitarian Nursing, 1941–51 400
The Healthy Socialist Life in Maoist China, 1949–1980 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3799816
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3345094
关于积分的说明 10323610
捐赠科研通 3061657
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1680474
邀请新用户注册赠送积分活动 807093
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 763462