柔性压电复合膜

弯折5000次仍输出5V

在钛箔上原位构建互锁界面，兼容高压电系数与柔性，突破穿戴器件可靠性的传统瓶颈。

Zaitian, Wang · Xuan, Li · Sun, Fei · Kaining, Zhang · Fei, Long · 周同 · 刘磊

Chemical Engineering Journal 2025

参数信息

压电系数d33

264 pC N⁻¹

剩余极化

21.4 μC cm⁻²

矫顽场

220 kV cm⁻¹

弯折后输出电压

5 V

技术优势

压电系数高

原位水热合成的BaTiO₃纳米畴稳定，提高了极化效率，使复合膜的压电系数达到约264 pC N⁻¹。

弯折稳定性好

经过5000次弯折后，输出电压仍保持在约5 V，适合长期动态形变下的能量采集。

界面互锁降缺陷

空间互锁结构重新分布极化电荷，减轻微尺度缺陷引起的极化退化。

应用场景

• 可穿戴能量采集：为人体运动供能的柔性发电机，长期弯折不衰减。
• 柔性生物电子：可贴合组织的压电传感器或刺激器，基底已集成电极。
• 纳米发电机：作为核心压电转换单元，收集机械振动能量。
• 电子皮肤：大面积柔性压力传感皮肤，兼顾灵敏度和耐用性。