超低CNTs填充高性能快速自修复摩擦电纳米发电机用于可穿戴电子
自愈式摩擦电纳米发电机( SH-TENGs )具有自愈速度快、输出性能高、穿着舒适等优点,在可穿戴电子设备中有着广泛而广阔的应用前景。本工作提出了一种高性能水凝胶基SH-TENG,该SH-TENG由高介电摩擦电层( HDTL )、自修复水凝胶电极层( SHEL )和物理交联层( PCLL )组成。与纯PDMS相比,添加0.01 wt . % CNTs的PDMS的短路转移电荷( 44 nC )和开路电压( 132 V )提高了一倍。在聚乙烯醇( PVA )中加入甘油、聚多巴胺颗粒( PDAP )和石墨烯,制备自愈水凝胶电极层。SHEL在暴露于空气中1 min就能在体力上自愈。自愈效率达到98 %。PCLL由聚甲基氢硅氧烷( PMHS )和PDMS组成。它在亲水凝胶和疏水PDMS层之间形成良好的物理键。SH-TENG的电输出性能在1min内可达到未损伤的94 %。SH-TENG ( 6 × 6 cm2 )具有良好的稳定性和优异的电学性能,可同时供电37个LED。