基于静电纺丝聚偏氟乙烯基复合纳米纤维的摩擦-压电纳米发电机

摘要

将MoS_(2)@TNr(TNr:一维TiO_(2)纳米棒)纳米异质结和醋酸纤维素(CA)复合到聚偏氟乙烯(PVDF)中进行静电纺丝,制备PVDF/CA/MoS_(2)@TNr(PCMT)复合纳米纤维膜,并组装成摩擦-压电复合纳米发电机,探究MoS_(2)@TNr添加量对复合纳米纤维膜形貌、结构以及对复合纳米发电机输出性能的影响。结果表明:添加适量的MoS_(2)@TNr有利于复合纳米纤维膜中PVDF的β晶型的形成,从而大幅提升纳米发电机的输出性能;当添加质量分数为0.5%的MoS_(2)@TNr时,PVDF中β相的相对含量达到了78.05%。对复合纳米发电机施加恒定机械力1 N,往复电机振动频率为6 Hz时,纳米发电机输出性能最高,最大开路电压为71.5 V,最大短路电流为6.3μA,最大输出功率密度为6.25 mW/m^(2),接入整流电路后可驱动80枚LED灯点亮。