摘要

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热释电体可以有效地将热能转化为电能，热释电体可以作为小型发电机和能量采集器，提供纳瓦到毫瓦的电能。利用丝网印刷石墨烯墨电极结构的高热辐射吸收率，将热辐射能转化为电能，研制了一种基于独立聚偏二氟乙烯（PVDF）的新型热释电采集器。使用相互连接的石墨烯纳米片（GNPs）作为电极，可以实现高的热辐射吸收率和高的导电率，同时还可以使用丝网印刷技术方便地沉积。对于非对称结构，测量热释电的开路电压和闭合电流，并将获得的电能存储在外部电容器中。对于石墨烯墨水/聚偏氟乙烯/铝系统，与标准铝/聚偏氟乙烯/铝系统电极设计相比，闭路热释电电流提高了7.5倍，开路电压提高了3.4倍，获得的能量提高了25倍，峰值能量密度为1.13μJ/cm3。对于本文所采用的热释电器件，我们报道了完整的制备工艺和器件特性，以及石墨烯油墨的导热性能。这里介绍的材料组合为交付智能材料和结构、无线技术和物联网（IoT）设备提供了一种新的方法。