衬底对聚偏氟乙烯–三氟乙烯基纳米能量发生器压电性能的影响

采用旋涂工艺制备了聚偏氟乙烯–三氟乙烯(PVDF–TrFE)薄膜,在此基础上设计并制备了不同衬底的"三明治"式柔性纳米能量发生器。傅里叶变换红外光谱测试结果表明PVDF–TrFE薄膜β相含量为16.14%,准静态压电应变常数d_(33)测试结果显示其d_(33)值为10.1 pC/N。分别采用玻璃、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)和聚对苯二甲酸乙二酯(PET)作为衬底材料,研究其对能量发生器压电性能的影响。结果表明,在KDL–02/02L冲击锤作用下具有最低拉伸弹性模量的PET衬底纳米能量发生器显示出最高的电压输出(2.13V),此外在12 Hz激励下,PET衬底纳米能量发生器产生最高的压电电压(1.01 V)。在多达1000次的不间断机械振动下,PET衬底纳米能量发生器显示出优良的电学稳定性和机械稳定性。