Our official English website, www.x-mol.net, welcomes your
feedback! (Note: you will need to create a separate account there.)
Triboelectric Charging Sequence Induced by Surface Functionalization as a Method To Fabricate High Performance Triboelectric Generators
ACS Nano ( IF 15.8 ) Pub Date : 2015-04-13 00:00:00 , DOI: 10.1021/acsnano.5b01340 Sung-Ho Shin 1 , Yang Hyeog Kwon 1 , Young-Hwan Kim 1 , Joo-Yun Jung 2 , Min Hyung Lee 3 , Junghyo Nah 1
ACS Nano ( IF 15.8 ) Pub Date : 2015-04-13 00:00:00 , DOI: 10.1021/acsnano.5b01340 Sung-Ho Shin 1 , Yang Hyeog Kwon 1 , Young-Hwan Kim 1 , Joo-Yun Jung 2 , Min Hyung Lee 3 , Junghyo Nah 1
Affiliation
|
Two different materials, apart from each other in a triboelectric series, are required to fabricate high performance triboelectric generators (TEGs). Thus, it often limits the choices of materials and causes related processing issues for TEGs. To address this issue, we report a simple surface functionalization method that can effectively change the triboelectric charging sequence of the materials, broadening material choices and enhancing the performance of TEGs. Specifically, we functionalized the surfaces of the polyethylene terephthalate (PET) films either with poly-l-lysine solution or trichloro(1H,1H,2H,2H-perfluorooctyl) silane (FOTS). Consequently, the PET surfaces were modified to have different triboelectric polarities in a triboelectric series. The TEGs, fabricated using this approach, demonstrated the maximum Vopen-circuit (Voc) of ∼330 V and Jshort-circuit (Jsc) of ∼270 mA/m2, respectively, at an applied force of 0.5 MPa. Furthermore, the functionalized surfaces of TEGs demonstrated superior stability during cyclic measurement over 7200 cycles, maintaining the performance even after a month. The approach introduced here is a simple, effective, and cost-competitive way to fabricate TEGs, which can also be easily adopted for various surface patterns and device structures.
中文翻译：
表面功能化诱导的摩擦充电序列作为制造高性能摩擦发电机的一种方法
为了制造高性能的摩擦发电机（TEG），需要两种不同的材料（在摩擦电系列中彼此分开）。因此，它常常限制了材料的选择，并引起了TEG的相关加工问题。为了解决这个问题，我们报告了一种简单的表面功能化方法，该方法可以有效地改变材料的摩擦带电顺序，拓宽材料选择范围并增强TEG的性能。具体来说，我们用聚l-赖氨酸溶液或三氯（1 H，1 H，2 H，2 H-全氟辛基）硅烷（FOTS）。因此，将PET表面改性为在摩擦电系列中具有不同的摩擦电极性。使用这种方法制造的TEG的最大V开路（V oc）为〜330 V，J短路（J sc）为〜270 mA / m 2。分别在0.5 MPa的作用力下。此外，TEG的功能化表面在超过7200个循环的循环测量过程中显示出优异的稳定性，即使在一个月后仍可保持性能。此处介绍的方法是制造TEG的简单，有效且具有成本竞争力的方法，也可以轻松地用于各种表面图案和器件结构。
更新日期：2015-04-13
中文翻译：
表面功能化诱导的摩擦充电序列作为制造高性能摩擦发电机的一种方法
为了制造高性能的摩擦发电机（TEG），需要两种不同的材料（在摩擦电系列中彼此分开）。因此，它常常限制了材料的选择，并引起了TEG的相关加工问题。为了解决这个问题，我们报告了一种简单的表面功能化方法，该方法可以有效地改变材料的摩擦带电顺序，拓宽材料选择范围并增强TEG的性能。具体来说，我们用聚l-赖氨酸溶液或三氯（1 H，1 H，2 H，2 H-全氟辛基）硅烷（FOTS）。因此，将PET表面改性为在摩擦电系列中具有不同的摩擦电极性。使用这种方法制造的TEG的最大V开路（V oc）为〜330 V，J短路（J sc）为〜270 mA / m 2。分别在0.5 MPa的作用力下。此外，TEG的功能化表面在超过7200个循环的循环测量过程中显示出优异的稳定性，即使在一个月后仍可保持性能。此处介绍的方法是制造TEG的简单，有效且具有成本竞争力的方法，也可以轻松地用于各种表面图案和器件结构。
京公网安备 11010802027423号