Review of Piezoelectric Properties and Power Output of PVDF and Copolymer-Based Piezoelectric Nanogenerators
Notice bibliographique
Résumé
The highest energy conversion efficiencies are typically shown by lead-containing piezoelectric materials, but the harmful environmental impacts of lead and its toxicity limit future use. At the bulk scale, lead-based piezoelectric materials have significantly higher piezoelectric properties when compared to lead-free piezoelectric materials. However, at the nanoscale, the piezoelectric properties of lead-free piezoelectric material can be significantly larger than the bulk scale. The piezoelectric properties of Poly(vinylidene fluoride) (PVDF) and Poly(vinylidene fluoride-co-trifluoroethylene) (PVDF-TrFE) lead-free piezoelectric nanomaterials are reviewed and their suitability for use in piezoelectric nanogenerators (PENGs) is determined. The impact of different PVDF/PVDF-TrFE composite structures on power output is explained. Strategies to improve the power output are given. Overall, this review finds that PVDF/PVDF-TrFE can have significantly increased piezoelectric properties at the nanoscale. However, these values are still lower than lead-free ceramics at the nanoscale. If the sole goal in developing a lead-free PENG is to maximize output power, lead-free ceramics at the nanoscale should be considered. However, lead-free ceramics are brittle, and thus encapsulation of lead-free ceramics in PVDF is a way to increase the flexibility of these PENGs. PVDF/PVDF-TrFE offers the advantage of being nontoxic and biocompatible, which is useful for many applications.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».