《NanoEnergy》揭示石墨烯/铜纳米异质结构的电子传输机制

内容来源：上海交通大学

原标题：上海交大杨卓青研究员团队在《NanoEnergy》发表研究论文，揭示石墨烯/铜纳米异质结构的电子传输机制

近日，电子信息与电气工程学院微纳电子学系杨卓青研究员团队在国际纳米能源领域顶级期刊《Nano Energy》（影响因子：15.548）发表研究论文“Electron Transfer Mechanism of Graphene/Cu Heterostructure for Improving the Stability of Triboelectric Nanogenerators”，构建了一种制备稳定柔性感应电极的新策略，揭示了石墨烯/铜纳米异质结构的电子传输机制，并将其应用于纳米摩擦发电机（TENG）。该论文第一作者是2019级博士研究生李亚辉，通讯作者是杨卓青研究员。

随着全球面临着日益严峻的能源危机，因此，探索绿色可持续清洁能源对当今世界的发展至关重要。从周围环境中收集能量为扩大可再生和清洁能源的应用提出了一种可取的策略，例如太阳能，风能，水和机械运动。特别地，在周围环境和人们的日常生活中广泛存在的机械运动已经成为近年来能量收集的优选目标。摩擦纳米发电机（TENG）结合了接触带电和静电感应，由于其优异的输出特性，高效率和低成本，因此被认为是一种很有前景的能量收集器。自2012年被美国佐治亚理工学院的王中林院士团队提出后，已在多个领域得以应用和拓展。

该论文构建了一种制备稳定柔性感应电极的新方法，将非硅微纳加工工艺（微电铸，溅射，光刻等）应用于纳米摩擦发电机感应电极的制备，从而能够在较大尺寸范围内制备出结构和性能良好的柔性电极。更重要的是，该工作首次证实了所构建的石墨烯/铜纳米异质结构是增强铜稳定性的有效策略。通过研究物理剥离石墨烯与微电铸铜纳米结构之间的内应力和电子转移现象，揭示了石墨烯/铜纳米异质结构的电子传输机制，从而可有效提高纳米摩擦发电机的稳定性。最后，将基于石墨烯/铜/PDMS纳米结构的单电极纳米摩擦发电机应用于柔性电子皮肤，展现出良好的应用前景。

上述研究工作得到了国家自然科学基金项目（No.61571287,No.61974088）和教育部装备预研联合基金项目（6141A02022424）的资助。

论文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2211285520300975?via%3Dihub