基于MXene/SiO2的液滴能量收集系统改性摩擦纳米发电机

雨滴是自然界中丰富的微机械可再生能源，雨滴能量收集一直是研究热点。传统的水力发电不适合低频能量收集，难以实现分布式能量收集。摩擦电纳米发电机(TENG)的开发是将环境中的雨滴能量转化为电能的一种很有前途的策略。聚二甲基硅氧烷(PDMS)复合材料因其优异的化学稳定性和绝缘性能而受到广泛关注。然而，PDMS输出性能低、疏水性不足等缺点限制了PDMS在液滴能量捕获中的应用。对PDMS进行改性可以提高液固接触摩擦电(LS-TENG)的液滴能量收集能力。本文报道了一种利用高介电常数MXene和疏水纳米sio2修饰聚二甲基硅氧烷(PDMS)作为疏水负极摩擦电材料的新方法。与未进行界面改性的复合材料相比，复合材料的介电常数和摩擦电性能得到了显著提高。此外，与纯PDMS相比，复合材料用于TENG组件的开路电压和短路电流分别提高了47.5倍和25.21倍。将该复合材料应用于组装的TENG上，作为能量收集器用于点亮led和为电容器充电。此外，还设计了阴极保护系统，以展示其在电化学领域的潜在应用。这为电化学阴极保护领域中TENGs的实际应用提供了指导。