巨大电介质

利用钛酸铋、Bi4Ti3O12 ( BiTO ) /聚二甲基硅氧烷( PDMS )复合薄膜的摩擦和压电效应，通过简单、经济的制备工艺，制备了一种多单元复合的压-摩擦纳米发电机。由混合氧化物路线合成的BiTO样品结晶为正交对称，结构数据的Rietveld精化证实了这一点。温度和频率依赖的介电谱解释了BiTO的巨介电性能，源于界面极化、跳跃极化和外电极效应的共同作用。巨介电BiTO导致内极化的放大，为HNG器件提供了增强的输出性能。因此，与单独的PDMS-BiTO复合基PENG和TENG器件相比，HNG器件在功率密度方面表现出多倍的提升。随后，借助3D打印结构和一个球，构建了由多单元HNG器件组成的新型器件结构，分别输出300  V和4.7  μA的电压和电流。最后，HNG装置被用于生物力学能量收集和供电各种电子，如LED、计算器和腕表。