Janus MoSSe/silk异质结构界面电化学势的应变可调性及其在Triboelectric纳米发电中的应用
材料科学
2026-04-14 v1
摘要
理解和工程化混合二维材料（2D）和生物分子材料体系的界面电化学势，是推动高性能Triboelectric纳米发电（TENG）的关键。本文利用第一性原理计算方法，系统研究了Janus MoSSe、丝绸纤维素及其范德华（vdW）异质结构的应变依赖电子结构和Triboelectric响应。拉伸应变可显著减小MoSSe/silk界面带隙，优于单独构件，表明界面电子耦合增强。异质结构显示出显著的工作函数位移和显著大于MoSSe和丝绸纤维素的更大偶极矩，揭示了由费米能级对齐和非对称极化驱动的界面电荷重新分布。这种增强的极化直接放大了Triboelectric表面电荷密度，使其值超过原始MoSSe的两倍，远高于丝绸纤维素。因此，跨所有应变水平，开路电压和整体Triboelectric输出均显著提升。这些结果表明，界面极化与应变工程的协同作用可有效提升电荷分离、存储和传输效率，使Janus MoSSe/silk vdW异质结构成为下一代高效TENG的有前景材料。
引用
@article{arxiv.2604.10581,
title = {Strain-tunable interface electrostatics in Janus MoSSe/silk vdW heterostructure for triboelectric nanogeneration},
author = {Deobrat Singh and Raquel Lizarraga},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.10581},
year = {2026}
}