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蒙脱土增强聚乙烯醇复合膜的摩擦起电性

         
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目的通过片层蒙脱土(MMT)插层聚乙烯醇(PVA)来增强PVA复合膜的摩擦起电性能和电荷保持能力,进而增强PVA基摩擦纳米发电机(TENG)的电输出性能。方法在3000 r/min的高速机械搅拌下将蒙脱土进行剥离,然后与PVA粉末混合,在80℃、机械搅拌下溶解并流延成膜。以空白PVA膜为对照,测试MMT@PVA复合膜的介电常数和静止状态下的摩擦电荷耗散曲线,以表征掺杂蒙脱土的PVA复合膜的介电性和储电性。以PVA-PTFE基TENG为对照,测试MMT@PVA-PTFE基TENG的电输出性能,以表征MMT的掺杂对PVA复合膜摩擦起电性能的影响。结果MMT的掺杂对PVA膜的介电性、摩擦起电性和电荷耗散性都有显著的影响。当的掺杂1%(相对于PVA的质量)的MMT后,PVA复合膜的介电常数增加了35%,电荷耗散率降低了46%,PVA基TENG的电输出增加了373%。MMT@PVA基TENG可以点亮868个LED灯,且具有稳定的电输出。结论MMT的掺杂可以显著提升PVA膜的摩擦起电性和储电性,并且有助于提升PVA基TENG的电输出,这对于拓宽PVA基TENG在能量收集、可穿戴电子器件和生物传感领域具有现实意义。

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