柔性自充电电源(SCPC)具有卓越的收集/储存人体运动产生的能量的能力，被认为是下一代可穿戴电子设备最合适的电源。本论文基于静电纺丝P(VDF-TrFE) 纳米纤维薄膜制备了一种柔性自充电锂电池: 通过P(VDF-TrFE)/TPU/PEG体系构建独特的微纳分级多孔结构，使压电隔膜具有良好的离子电导性。同时采用刮涂法制备自支撑电极，电极-隔膜集成化结构赋予SCPC优异的柔韧性，进一步提升了佩戴舒适度。实验结果显示，制备的柔性SCPC可以收集难以直接利用的低频运动机械能转换为电能并有效存储。密封在柔性外壳中的SCPC在周期性外力(6 N, 1 Hz)作用下发生自充电行为，330 s达到0.092 μA h的存储容量。与传统的自充电电池相比，该柔性SCPC能够收集更低频率和更小压力的机械能。这项工作为开发新型自充电可穿戴电子设备提供了一种创新方法。

图1. 柔性集成SCPC: a) 理想SCPC结构: 将运动能量（如步行、脉搏等）转换/储存为电能; b) 本工作设计的电池结构图; c) 不含电解质的纽扣SCPC的压电输出; d)柔性SCPC的自充电响应（图示为制备的SCPC）

图2. 柔性SCPC的自充电过程: a) 周期性外力; b) 不同强度外力作用; c) 不同频率外力作用; d) 自充电试验装置图（插图为外力施加装置示意图）; e）柔性SCPC的自充电-放电循环

文章访问链接：https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2021.106911