如今,摩擦电纳米发电机(TENG)已成为最受欢迎的能量收集技术之一,该技术将废弃的机械能转化为电能以进行再利用。为了制造更高效率的更好的能量转换,已经做出了巨大的努力来制造不同的TENG装置,但是现有的低性能的摩擦材料限制了 TENG的应用。因此,迫切需要开发低成本,环境友好,合成工艺简单,高效的新型摩擦材料。为此本课题将摩擦学正性材料(聚苯胺(PANI))与摩擦学负性材料(氧化石墨烯(GO))相结合形成一种新型的摩擦学正性材料用于TENG。在外力作用下,PANI和GO的结合引入了一种新的机制,为材料内部的电子流动创造了一个通道。这一机制有助于将一些额外的电子从摩擦正极材料的非接触区转移到摩擦负性层,从而增加表面电荷密度结果,使TENG装置的电气性能得以提高。本文通过将700μL PANI和4 mg/ml GO结合形成的摩擦学正性材料与聚二甲基硅氧烷(PDMS)组合为三层结构,制得尺寸为1 ×2 cm2的TENG器件。这种TENG器件在50N的外力和5Hz的频率下,有可能产生314.92 V的开路电压和37.81 mA/m2的电流密度,峰值功率密度为10.43 W/m2。所获得的功率能够直接点亮175个以上的白色发光二极管,还可以为电容器充电以备后续再次使用。PANI的胺基和摩擦正电材料内部调动电子的途径是实现其高电性能的主要因素。因此,本课题引入了一种低成本,简单且快速的制造工艺,并采用了一种新的工作机制来获得用于收集机械能的高性能TENG。