面向能量采集的低阻抗BTO-CNT復合薄膜的制備及其特性研究.pdf

1、在本文中我們結(jié)合壓電效應與摩擦效應的各自特點,提出一種同時利用壓電電勢與摩擦電勢結(jié)合的方法,以獲得一種面向能量采集的,對環(huán)境友好的低阻抗、高輸出電壓、高輸出功率的復合薄膜(P-TENG)。具體來說,在該結(jié)構的設計過程中我們利用表面具有金字塔狀摩擦結(jié)構的PDMS(聚二甲基硅氧烷)薄膜來增強器件的輸出性能。同時,我們在薄膜的制備過程中摻入壓電鈦酸鋇納米顆粒(BTO,平均粒徑30nm)和多壁碳納米管(MW-CNT,平均粒徑20nm)。實驗發(fā)現(xiàn)

2、,當BTO與MW-CNT的體積比(N)為2:3以及BTO與MW-CNT混合顆粒占PDMS基體的體積比為9％時,經(jīng)過加熱就得到具有高電導率、高韌性的壓電-摩擦復合薄膜。并且通過擬合實驗數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)其電導率模型符合一元三次方程。并在對復合薄膜的極化過程的研究中,找到了最佳的極化電場、時間與溫度。進一步,我們將經(jīng)過預處理的PET/ITO導電膜作為上電極,鋁箔作為底電極構成拱形能量采集器的簡單模型(2cm*4cm)。
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