基于压电纳米纤维的柔性能量收集器件研究

发布时间：2021-01-04 22:18

　　近年来,发展微纳器件的自主供电技术吸引了国内外科研人员的广泛兴趣。机械能是环境中最广泛和丰富的能源形式之一,以人体运动为例,关节旋转、肌肉收缩的弹性变形等都是机械能。如果能将这些能量回收利用进而提供给随身携带的微小型电子仪器（如计步器）进行供电,使其长时间使用而不需要更换电源或电池,完全实现自驱动,对可穿戴领域及智能城市发展具有重要意义。为进一步提高当前压电能量收集器件的性能,促进其在智能穿戴等领域的应用,本论文围绕一维环境友好的压电纳米纤维展开研究,采用静电纺丝工艺来制备获得高质量的纳米纤维,并在此基础上,进一步制备了环境友好、柔性、可穿戴式的压电式能量回收器件,提升了当前柔性压电式能量收集器件的性能,主要研究结果如下:1.利用静电纺丝工艺与溶胶凝胶相结合,首先制备了具有钙钛矿结构的Ba TiO₃（BTO）无铅压电纳米纤维。较系统地研究了电场强度、前驱体溶液浓度、热处理等工艺对纤维形貌的影响规律。研究发现,纤维的直径随着电场强度的增加而略有所减小,随着前驱体浓度的增加而显著增加,这与理论上的预期相一致。实验中,当BTO的浓度为0.3 mol/L时,电纺得到的纤维... 

【文章来源】：上海师范大学上海市

【文章页数】：43 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

电滞回线

压电效应示意图

基于PZT纳米线的能量收集器件


本文编号：2957469