在全球能源危機的現(xiàn)狀下,新能源的開發(fā)與利用得到了重點關(guān)注。因此壓電納米發(fā)電機、摩擦納米發(fā)電機、光伏電池等一系列能量轉(zhuǎn)換材料及器件被廣泛的研究。柔性壓電納米發(fā)電機可從人體和周圍環(huán)境收集機械能并轉(zhuǎn)換為電能,在自供能可穿戴設(shè)備、智能化電子系統(tǒng)等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價值,因此壓電發(fā)電材料的開發(fā)和性能提升是實現(xiàn)能量有效收集和轉(zhuǎn)化的核心問題。本論文圍繞柔性電功能復(fù)合材料這一領(lǐng)域,開展氯化鋰(LiCl)在聚合物中極化性能及其對壓電發(fā)電性能的影響研究。分別以聚偏氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP)和聚乙烯醇(PVA)為聚合物基體,LiCl為填料,通過流延法制備復(fù)合薄膜與水凝膠,對于其介電、壓電以及發(fā)電性能進行研究。隨著LiCl的添加,LiCl/PVDF-HFP復(fù)合薄膜介電常數(shù)提升,極化能力提升,高壓極化后復(fù)合薄膜的發(fā)電性能有所提升。對于LiCl/PVA復(fù)合凝膠,介電常數(shù)與損耗均隨著LiCl含量、厚度、含水量的增加而增大,高壓極化后,發(fā)電性能有所增強,且水凝膠正反面的發(fā)電性能相反,呈現(xiàn)明顯的壓電發(fā)電特性。通過KPFM測試發(fā)現(xiàn),水凝膠極化后上表面更正,理論推測在按壓時上表面產(chǎn)生負電壓,與實驗數(shù)據(jù)吻合,說明外...

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1直接和間接壓電效應(yīng)（MokhtariF，2016）

緒論4圖1-1直接和間接壓電效應(yīng)（MokhtariF，2016）壓電效應(yīng)的重要三個矢量：極化強度P，電位移D和電場強度E（張福學(xué)，2002）。（1）極化強度P由于電介質(zhì)在外電場的作用下，會產(chǎn)生極化，或者極化的程度發(fā)生一定的改變，此時就可以用極化強度（Polarization）來表....

圖1-2PVDF不同鏈構(gòu)象示意圖（MartinsP，2014）

緒論6可以轉(zhuǎn)化為機械能，再通過壓電效應(yīng)轉(zhuǎn)化為電能，完成低壓與高壓的轉(zhuǎn)換、阻抗的變換。換能器就是日常所用的麥克風(fēng)、揚聲器等，可以接收、發(fā)射能量并實現(xiàn)換能。濾波器、振蕩器是通過壓電效應(yīng)進行頻率的選擇與調(diào)節(jié)。1.3聚偏氟乙烯1.3.1聚偏氟乙烯的晶體結(jié)構(gòu)聚偏氟乙烯：PVDF（poly（....

圖1-3壓電材料在極化過程的電疇變化示意圖（張鑫，2019）

旌艽螅?虼嗽誶ㄒ乒?討型ǔＴ誚緱媧ι?稍亓髯印?電荷積累在兩種材料之間的界面處產(chǎn)生界面極化，發(fā)生頻率范圍約在10-3-102Hz。1.4.2外電場作用下的極化人工極化是通過向材料施加一個較大的直流電場的方式，迫使材料內(nèi)部的電疇沿著施加的電場方向旋轉(zhuǎn)形成定向排列。這一過程需要控制在....

圖2-2LiCl填料質(zhì)量分數(shù)分別為1、5、10、20wt%的LiCl/PVDF-HFP復(fù)合薄膜的（a）

的復(fù)合薄膜存在少量孔隙（圖2-1b），添加了10wt%LiCl的復(fù)合薄膜存在大量孔隙（圖2-1c）。LiCl有大量的吸附水，PVDF-HFP的憎水性很強，就會出現(xiàn)相分離的現(xiàn)象，成膜后在80℃下烘干，吸附水大部分蒸發(fā)，留下孔洞。多孔結(jié)構(gòu)更有利于優(yōu)異的壓電性能，因此....

本文編號：3922696