Highpermittivitycomposites

复合材料的界面是填料与基体的接触区域，是复合材料介电常数的一个关键问题，对提高摩擦复合材料在摩擦纳米发电机( TENGs )中的性能具有重要价值。然而，近年来，复合材料界面对摩擦性能的影响并不明确，甚至制备了众多的复合材料，限制了材料摩擦性能的提高。这里对液体掺杂聚二甲基硅氧烷( PDMS )复合材料的界面影响进行了系统的研究，发现界面面积和相容性对复合材料的介电常数和摩擦电性能具有重要的影响。通过高的制备搅拌速度和合适的表面活性剂添加剂，可以方便地实现扩大界面面积和相容界面的界面改性。与未进行界面改性的复合材料相比，所制备的复合材料的介电常数和摩擦电性能得到了显著的提高，其输出电压为原始PDMS的8.1倍，输出电流为原始PDMS的9.5倍。进一步，将复合材料组装成TENG用于能量收集和运动检测。本工作揭示了界面特性对复合材料介电常数的影响，进一步论证了界面改性对提高摩擦电性能的重要性，说明了在对高性能TENG的摩擦电复合材料进行掺杂时应考虑界面问题。