面向能量采集的低阻抗BTO-CNT復(fù)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(yīng)與摩擦效應(yīng)的各自特點(diǎn),提出一種同時(shí)利用壓電電勢(shì)與摩擦電勢(shì)結(jié)合的方法,以獲得一種面向能量采集的,對(duì)環(huán)境友好的低阻抗、高輸出電壓、高輸出功率的復(fù)合薄膜(P-TENG)。具體來(lái)說(shuō),在該結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程中我們利用表面具有金字塔狀摩擦結(jié)構(gòu)的PDMS(聚二甲基硅氧烷)薄膜來(lái)增強(qiáng)器件的輸出性能。同時(shí),我們?cè)诒∧さ闹苽溥^(guò)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(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)

2、,當(dāng)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(shí),經(jīng)過(guò)加熱就得到具有高電導(dǎo)率、高韌性的壓電-摩擦復(fù)合薄膜。并且通過(guò)擬合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)其電導(dǎo)率模型符合一元三次方程。并在對(duì)復(fù)合薄膜的極化過(guò)程的研究中,找到了最佳的極化電場(chǎng)、時(shí)間與溫度。進(jìn)一步,我們將經(jīng)過(guò)預(yù)處理的PET/ITO導(dǎo)電膜作為上電極,鋁箔作為底電極構(gòu)成拱形能量采集器的簡(jiǎn)單模型(2cm*4cm)。
　　在20Hz的最優(yōu)外加