从硬木中提取的木质素作为摩擦正电荷填料，用于静电纺丝PVDF纳米纤维中，以实现高效的摩擦电能收集

《New Journal of Chemistry》：Hardwood-derived lignin as a tribo-positive filler in electrospun PVDF nanofibers for efficient triboelectric energy harvesting

利用天然松木素作为摩擦电正填充材料，通过电纺技术制备PVDF-Lignin复合纳米纤维（PLNFs），构建摩擦电纳米发电机（TENG）系统。实验表明含5%松木素的P10-L5 TENG输出功率密度达60 mW/m2，其高性能源于纳米纤维均一尺寸和表面高电荷累积效应。系统结合ITO-PET基板兼具柔韧性和机械强度，经10,000次循环后仍保持稳定性能。

　　

开发使用天然材料（如木质纤维素生物质）制造能源设备的可持续方法至关重要。木质素是自然界中最丰富的成分，由于其化学结构特性，可用作摩擦正极填料。在此研究中，我们通过碱法制浆从原始硬木中提取了木质素，并利用提取出的木质素与聚偏二氟乙烯（PVDF）共同制备复合纳米纤维，即PVDF-木质素纳米纤维（PLNFs），采用静电纺丝技术进行制备。我们评估了不同木质素浓度下的PLNFs与聚四氟乙烯（PTFE）之间的摩擦电性能。与原始PVDF相比，PLNFs的性能得到了提升。使用PLNFs制造的摩擦发电机（TENGs）的电输出功率取决于其结构特征、极化率、介电性能、作用力以及振动频率。其中，P10-L5型TENG（含有10% PVDF和5% 木质素）的输出功率密度最高，约为60 mW/m2。P10-L5型TENG的高性能归因于纳米纤维尺寸均匀以及PLNFs表面电荷积累较多。基于木质素的TENGs表现出优异的稳定性和耐久性，在1 Hz、3 Hz和5 Hz频率下可承受10,000次循环测试。PLNFs产生了较高的功率输出，而涂有氧化铟锡的PET薄膜则提供了所需的强度和柔韧性，从而构建出一种稳定、耐用且可持续的TENG系统。