阵列多孔压电复合能量收集器

功率密度近1 mW/cm²

通过银颗粒调控铁电畴与阵列结构协同，在保持低介电常数的同时大幅提升输出电流和功率密度。

Zhang, Yan · Liu, Shengwen · Liang, Junge · 顾晓峰 · Xu, Qianqian · Zhang, Jianxun · 袁晰 · 周科朝 · 张斗

ACS Applied Materials & Interfaces 2025

参数信息

最大输出电压

76 V

最大输出电流

340 μA

峰值功率密度

0.97 mW/cm²

驱动LED数量

40

技术优势

输出电压高达76 V

银颗粒作为第二相调控铁电畴，提高压电系数，同时阵列结构设计使器件能达到最大输出电压76 V。

电流达340 μA

与76 V电压对应，器件可输出340 μA电流，适用于驱动低功耗电子器件。

峰值功率密度0.97 mW/cm²

通过优化银添加量和阵列结构，器件实现0.97 mW/cm²的峰值功率密度，接近1 mW/cm²。

能点亮40个LED

阵列结构压电能量收集器可直接点亮40个蓝色LED灯泡，展示了实际供电能力。

应用场景

• 振动能量收集：提高振动能量收集的输出功率密度，让微小振动也能有效发电。
• 自供能传感器：利用高压输出直接驱动传感器电路，无需电池即可实现自供能监测。
• 可穿戴能量收集：多孔结构轻质柔韧，适合集成到衣物中收集人体运动能量。
• 物联网节点供电：输出功率可驱动低功耗电子器件，为物联网节点提供无线供电。