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Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 36/2022

30.10.2022

Polymer-multiferroics composite-based sustainable triboelectric energy harvester

verfasst von: Yumi Oh, Sugato Hajra, Sivasubramani Divya, Swati Panda, Hyoju Shin, Wonjeong Oh, Jeonghyeon Lee, Tae Hwan Oh, P. L. Deepti, Hoe Joon Kim

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 36/2022

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Abstract

Multiferroics particles with the chemical formula of FeTiVO6 (FTVO) were synthesized using a solid-state reaction and blended with PDMS to obtain flexible composites. The FTVO particles crystallize in orthorhombic symmetry, and the multiferroic nature was confirmed using room temperature M-H and P-E hysteresis loops. A triboelectric nanogenerator (TENG) device was prepared using the composite at different wt% of FTVO-PDMS as a triboelectric layer. To enhance the output performance of TENG, microroughness composites were prepared following a cost-effective route. The 5 wt% of FTVO in the PDMS composite-based device delivered a higher electrical output of 110 V, 0.8 µA, and power of 65 µW at 108 Ω. The demonstration of charging capacitors confirms that the TENG can act as a sustainable power source. The long-term stability of the device output confirms that fabricated TENG can be utilized as self-powered sensors. Humidity is a factor that limits the performance of the TENG. The packing of the TENG could solve this problem by stopping the interaction of triboelectric layers with moisture and humidity. Hence, demonstration of the packed TENG under harsh conditions such as inside the water tub and at varying humidity levels was carried out to confirm the stability of the output.

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Metadaten
Titel
Polymer-multiferroics composite-based sustainable triboelectric energy harvester
verfasst von
Yumi Oh
Sugato Hajra
Sivasubramani Divya
Swati Panda
Hyoju Shin
Wonjeong Oh
Jeonghyeon Lee
Tae Hwan Oh
P. L. Deepti
Hoe Joon Kim
Publikationsdatum
30.10.2022
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 36/2022
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-022-09350-y

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