31、可穿戴摩擦纳米发电机的高柔性电极与中性束辅助表面改性研究

可穿戴摩擦纳米发电机的高柔性电极与中性束辅助表面改性研究

可穿戴摩擦纳米发电机的高柔性电极

自 2012 年被首次发现以来，摩擦纳米发电机（TENG）作为一种新兴的机械能收集器备受关注。它能够利用如振动、人体运动和气动运动等丰富的废机械能来产生有用的电能。TENG 具有许多优点，包括重量轻、材料选择自由度高和结构简单等，并且已经在多个领域得到了成功应用，如微电源、自供电传感器、安全监控系统，甚至是利用潮汐和海浪的宏观电源。近年来，柔性和可穿戴 TENG 作为便携式和个人电子设备的有前途的可穿戴电源，也受到了极大的关注。

在本研究中，研究人员报道了一种极可折叠且高度多孔的还原氧化石墨烯（rGO）作为导电且带正电的摩擦材料，采用溶剂浇铸法（SC - rGO）进行低成本、大面积、简单的制备。
1. SC - rGO 的制备
- 制备流程 ：在室温下通过溶剂浇铸法制备独立的 SC - rGO 薄膜。在溶剂蒸发过程中，氧化石墨烯（GO）片在液 - 气界面发生自组装，GO 片之间的水起到分隔作用，防止 GO 片重新堆叠。完全干燥 GO 溶液后，将其浸泡在氢卤酸（HI）溶液中以还原 GO 薄膜得到 rGO。
- 结构特点 ：通过溶剂浇铸法可以获得具有纳米褶皱表面和良好排列的层状多孔结构的 SC - rGO 薄膜。与之前通过真空过滤法（VF - rGO）制备的 rGO 薄膜相比，SC - rGO 的表面相对更粗糙且多孔。
- 可折叠性 ：SC - rGO 薄膜具有极高的可折叠性，由于其高度多孔的层状结构，该薄膜可以折叠 4 次