由伊贺大学制作
无有毒气体合成硫共聚物和富氟聚合物共混物
(a)通过逆硫化合成聚合物共混物的示意图
(b)通过热能将富氟聚合物迁移到聚合物共混膜的表面，实现高摩擦电性能
学分:伊贺大学 摩擦电纳米发电机是一种能量收集装置，通过两种相反的摩擦极性材料的接触分离或相对滑动将机械能转化为电能
来自伊贺大学的研究人员此前报道了首个基于硫主链聚合物的TENG实例
使用有毒的氟气直接氟化硫共聚物膜的表面以增强TENG性能
与碳的电子亲合力(–122千焦/摩尔)相比，硫和氟的电子亲合力分别为–200千焦/摩尔和–322千焦/摩尔
与目前常规的负极材料聚四氟乙烯(PTFE)相比，氟化硫共聚物膜可以实现电压和电流的六倍和三倍的增加
此外，元素硫是石油提炼的副产品；因此，高纯度硫可以低成本购得
然而，为了确保该技术在实际工业应用中的操作安全性，有必要设计废物处理系统以及回收有毒氟气的方法
为了克服这些限制，研究人员最近报道了一种合成极负摩擦电聚合物共混物的简便且无毒的无氟气路线，该共混物包含富氟聚合物(聚(五氟苯乙烯)，PPFS)和基于硫主链的聚合物
在这种方法中，PPFS分子通过热压被相分离到空气界面上，这导致了高效的摩擦电能收集
尽管低负载值(7
5重量%
%)时，其表面覆盖率超过90%，这是由于硫共聚物和PPFS之间表面能的高度差异导致共混膜中的相分离
大量氟在薄膜表面上的定位为聚合物共混物提供了极其负面的摩擦电性能
研究中聚合物共混膜的摩擦电性能明显优于传统的碳骨架聚合物
基于聚合物共混物的TENG表现出约26小时的长期稳定性能，并且电压和电流输出分别比基于PTFE的TENG高8倍和9倍
最后，研究人员展示了一个基于4英寸薄膜的TENG为400个串联的3个蓝色发光二极管供电的能力
聚合物共混膜的开路电压约为1360伏
通过这项工作，富氟聚合物与含硫聚合物的相分离策略将为学术界和工业界的研究提供见解，以实现可扩展、低成本、生态友好和高性能的摩擦电能收集
这项研究发表在《纳米能源》杂志上
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