电荷输运和俘获在摩擦材料中用于增强摩擦纳米发电机的协同效应

提高输出性能是发展摩擦电纳米发电机应用的关键。综合考虑电荷的产生、输运、俘获和耗散等因素，在复合介质MF/MXene/Ecoflex@TiO2 (FME@TiO2)的基础上，研制了改进的三聚氰胺泡沫材料(MF) /MXene/Ecoflex@TiO2-TENG (FME@TiO2-TENG)。具有均匀分散的MXene的3D MF框架具有很强的电负性、导电性和大量微电容的形成，这有利于复合介质中表面电荷的产生、转移和保留FME@TiO2。更重要的是，TiO2纳米管阵列薄膜的双重功能，即高介电性能和电子捕获能力，有利于电学性能的输出。设计了一个以FME@TiO2-TENG为动力的阴极保护系统，以展示其在电化学中的应用潜力。设计了一种以K3[Fe (CN)6]为指示剂的原位微电解池观察系统，对阴极保护效果进行了评价。结果表明，FME@TiO2-TENG可以作为独立的电源提供电化学阴极保护。该研究为高性能TENG复合介质的开发提供了有益的指导，并促进了其在电化学阴极保护领域的实际应用。