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摘要
针对传统纳米发电机为交流输出，仍需采用外部整流器进行直流转化而导致的难以高度集成、柔性化和较低的功率密度问题，本文将聚偏氟乙烯(PVDF)静电纺膜作为基底，在其表面气相聚合聚吡咯(PPy)，制得PVDF/PPy复合纳米纤维膜，并依据肖特基整流原理，以该复合纳米纤维膜构建直流纳米发电机。研究了不同聚合时间下氧化剂浓度对PVDF/PPy复合纳米纤维膜形貌和直流纳米发电机机电性能的影响。结果表明，当氧化剂浓度为2.0 mol/L，聚合时间为90 min时，电输出性能最优，对应峰值电压输出为1.23 V，峰值电流输出为210.55 μA，理论功率密度达到28.77 μW/cm2。本项研究展示的PVDF/PPy直流纳米发电机，其能源转换机理源于压电高分子的压电效应和肖特基结的整流效应。该类直流纳米发电机具备柔韧、集成式和自整流的特征，可灵活用于各种场所，直接为电子设备提供电能。
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