聚合物支撑石墨烯上离子液滴运动发电的机理
应用物理
2018-01-25 v1 化学物理
摘要
将离子液滴流经器件表面时的机械能转化为电能的石墨烯基发电技术，已成为蓝色能源网络的有力候选。然而，缺乏对底层机理的微观理解阻碍了此类器件性能的优化与控制。这需要在分子层面上获知界面结构与带电行为信息。在此，我们使用和频振动光谱（SFVS）探测由水溶液、石墨烯与支撑聚合物基底构成的器件界面。我们发现聚合物的表面偶极层负责将离子吸引并在石墨烯表面吸附，从而导致石墨烯中的发电现象。石墨烯本身不吸引离子，仅作为感应载流子输运的导电薄层。以有机铁电基底替代聚合物可提升效率并实现对发电的调控。我们对发电过程的微观理解，为合理设计可扩展且更高效的差动运动能量转换器件铺平了道路。
引用
@article{arxiv.1801.07878,
title = {Mechanism of Electric Power Generation from Ionic Droplet Motion on Polymer Supported Graphene},
author = {Shanshan Yang and Yudan Su and Ying Xu and Qiong Wu and Yuanbo Zhang and Markus B. Raschke and Mengxin Ren and Yan Chen and Jianlu Wang and Wanlin Guo and Y. Ron Shen and Chuanshan Tian},
journal= {arXiv preprint arXiv:1801.07878},
year = {2018}
}