近日，我院蓝色能源研究团队在高性能柔性压电纳米发电机和压力传感研究方面取得进展，研究成果以"High-performance Piezoelectric Nanogenerator of BTO-PVDF Nanofibers for Wearable Sensing"为题，被《Macromolecular Rapid Communications》杂志接受发表。
柔性压电纳米发电机（piezoelectric nanogenerator，PENG）可灵敏地响应外部机械刺激产生电信号，以及采集周围环境的机械能转化为电能，在电子皮肤、智能可穿戴传感和自驱动微电子器件等领域具有广阔的应用前景。其中，高灵敏度的压力传感备受关注，但常规压电纳米发电机较低的输出制约了其应用。面对复杂的应用环境，高压电性、高弯曲灵敏度和高疏水性的柔性PENG仍然缺乏。
提出双重优化策略，通过合成包含钛酸钡（BTO）纳米颗粒和聚偏二氟乙烯（PVDF）的压电复合材料，并使用静电纺丝技术制备了具有高灵敏度响应的柔性压电纳米发电机。在弯曲模式下，优化的柔性PENG产生了19.152 V的最大开路电压、8.058 nC的转移电荷和2.128 V cm−2的单位面积输出电压，压力传感灵敏度为5.159 V kPa−1，电压与压强具备出色的线性关系。此外，该柔性压电纳米发电机在监测手部运动方面表现出良好的传感性能，在智能传感中有重要的应用前景。
论文作者：蒋将（硕士生），万玲玉（通讯作者），李柳燕，李萍
论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/marc.202300619