近期，我院国世上教授课题组和beat365中文官方网站工业科学研究院孙成亮教授课题组合作，提出将三维叉指电极用于可穿戴压电能量收集器中，显著提高了基于有序P(VDF-TrFE)压电纳米纤维能量收集器的输出性能，这一成果已在国际著名刊物《Nano Energy》（纳米能源）上发表，论文题为“Enhanced performance of piezoelectric nanogenerator based on aligned nanofibers and three-dimensional interdigital electrodes”。beat365中文官方网站为论文第一署名单位，我院博士生张玲玲为第一作者，国世上教授和孙成亮教授为共同通讯作者。

    21世纪以来，方便可携带的电子产品备受青睐，例如笔记本电脑、手机、可穿戴电子产品以及便携式检测仪等等。而传统的电池不仅笨重，而且硬度大，难以满足电子产品的小型化和舒适度。与此同时，随着物联网（IoT）的发展，微型传感器被大规模地应用于电子产品中，如果能够给这些数以万计的小元件持续供电，则用户再也不用担心充电问题。目前，基于正压电效应的能量收集器被广泛关注，它能直接从环境中收集能量并给电子产品供电。

    铁电共聚物P(VDF-TrFE)不仅具有较高的压电系数，而且质地柔软、抗辐照能力强、耐腐蚀以及生物兼容性好，因此该材料很适合用于可穿戴器件中。然而，基于该材料体系制备的压电能量收集器的发电功率相对较低，为了提升器件的机电转换性能，研究团队首次将有序P(VDF-TrFE)纳米纤维与三维的叉指电极结构相结合，同时提升了压电能量收集器的输出电压值和短路电流值。相比于传统的上下电极结构，该三维叉指电极结构不仅能增加与压电纤维的接触面积，使得更多的感应电荷被提取出来；而且在同样的外力作用下，三维电极结构能增大纳米纤维的形变程度，从而提高了器件的输出电压。将该器件直接穿戴于鞋子中，通过外连一个整流电路，脚部运动的机械能可直接转化为电能，即人体的运动可直接给用电器供电。值得注意的是，该电能可随时随地获取，用户再也不用担心充电问题，因此该器件有望应用于低功耗的可穿戴自供电设备中。

 我院国世上教授课题组将银纳米线和聚偏氟乙烯（PVDF）薄膜结合，还制备了有望用于可穿戴领域的高电导率透明电极。相关工作已在材料学术期刊《Advanced Materials Technologies》（先进材料技术）上发表。

上述工作得到了国家重大仪器专项、深圳市科技计划项目的支持。

论文链接：

https://authors.elsevier.com/a/1ZaDt7soS7u0vD

https://doi.org/10.1002/admt.201800438