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基于聚二甲基硅氧烷弹性体的摩擦电纳米发电机的研究进展

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随着全球气候变化与环境污染问题日益严峻,可再生能源技术越来越受到关注.摩擦电纳米发电机(TENGs)可以将机械能转为电能,是重要的能量收集技术之一.TENG由于成本低、效率高且输出功率大,被广泛用于微纳电源、自供电传感器、大规模海洋能量收集和高压直接电源等领域.TENG的输出性能主要取决于摩擦电材料,聚二甲基硅氧烷(PDMS)由于具有良好的柔韧性、生物相容性及负极性是优异的负摩擦电材料.文中综述了PDMS作为负摩擦电材料的优势,探讨了PDMS的物理改性或化学改性对TENG性能的影响,并深入分析了PDMS基TENG的应用及存在的问题.
Progress on Research of Triboelectric Nanogenerators Based on Polydimethylsiloxane Elastomers
Climate change and energy-related environmental issues are becoming increasingly serious,thus the renewable energy technologies have attracted more attention.Triboelectric nanogenerator(TENG)can convert mechanical energy into electrical energy,which is one of the important energy harvesting technologies.Due to low cost,high efficiency,and high output power,TENG is widely used in fields such as micro-nano power supplies,self-powered sensors,large-scale ocean energy collection,and high-voltage DC power supply.The output performance of TENG mainly depends on the triboelectric material.Polydimethylsiloxane(PDMS)has good flexibility,biocompatibility and negative polarity,which is an excellent negative triboelectric material.This article reviewed the advantages of PDMS as negative triboelectric material,discussed the effect of physical or chemical modification of PDMS on performance of TENGs,and analyzed the application and existing problems of PDMS-based TENGs.

triboelectric nanogeneratorspolydimethylsiloxane elastomerphysical modificationchemical modificationapplication

李宸辉、王璐、刘晓骏、吴治诚、井新利、樊威、张承双、王淑娟

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西安交通大学化学学院,陕西西安 710049

西安交通大学电气工程学院,陕西西安 710049

西安工程大学纺织科学与工程学院,陕西西安 710048

西安航天复合材料研究所,陕西西安 710025

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摩擦电纳米发电机 聚二甲基硅氧烷弹性体 物理改性 化学改性 应用

国家重点研发计划国家自然科学基金资助项目

2019YFA070680152173080

2024

高分子材料科学与工程
中国石油化工股份有限公司科技开发部 国家自然科学基金委员会化学科学部 高分子材料工程国家重点实验室 四川大学高分子研究所

高分子材料科学与工程

CSTPCD北大核心
影响因子:0.563
ISSN:1000-7555
年,卷(期):2024.40(8)