氧化锌纳米棒

越来越多的可穿戴设备的使用刺激了作为更便携和实用能源替代品的能源收集器的研发工作。压电纳米发电机( PENGs )和摩擦电纳米发电机( TENGs )领域，特别是采用氧化锌( ZnO )纳米线( NWs )，近年来得到了极大的繁荣。尽管ZnO具有较低的压电系数，但由于其可持续的原材料和易于获得不同形貌，从而提高了其多功能性，因而受到了广泛的关注。将ZnO纳米结构集成到聚合物基体中以克服其脆性已被证明是卓有成效的，但其在复合材料中的浓度应予以优化，以最大限度地提高收集器的产量，这是一个尚未得到妥善解决的问题。本工作研究了微波辐射辅助水热合成法生长的ZnO纳米棒( NRs )和聚二甲基硅氧烷( PDMS )的不同浓度复合材料，在复合材料中加入25wt % ZnO NRs，通过激光雕刻进一步微结构以增强输出，在2.3 N的推进力下制备了输出为6 V的纳米发电机( NG )。

压电纳米发电机( NGs )由氧化锌纳米棒( ZNRs )组成，聚二甲基硅氧烷( PDMS )层在铟锡氧化物( ITO )涂层基底上制备，用于能量收集系统。通过优化的水溶液法形成种子层，极大地帮助NGs生长取向良好的ZNRs。加入聚乙烯亚胺( PEI )可提高ZNRs的长径比，达到24∶1，表现出NGs最佳的能量收集性能。ZNRs上PDMS层的形成增加了顶层Ag电极的功函数差。PDMS层的厚度优化为80μm，表现出最大的功函数差异，导致电荷密度的增强。由最高长径比为24：1的ZNRs和80μm厚的PDMS层构成的压电NGs获得了最高的电流密度2270.1nA / cm2，足以驱动低功耗电子。

压电纳米发电机( NGs )由氧化锌纳米棒( ZNRs )组成，聚二甲基硅氧烷( PDMS )层在铟锡氧化物( ITO )涂层基底上制备，用于能量收集系统。通过优化的水溶液法形成种子层，极大地帮助NGs生长取向良好的ZNRs。加入聚乙烯亚胺( PEI )可提高ZNRs的长径比，达到24∶1，表现出NGs最佳的能量收集性能。ZNRs上PDMS层的形成增加了顶层Ag电极的功函数差。PDMS层的厚度优化为80μm，表现出最大的功函数差异，导致电荷密度的增强。由最高长径比为24：1的ZNRs和80μm厚的PDMS层构成的压电NGs获得了最高的电流密度2270.1nA / cm2，足以驱动低功耗电子。