Figure1.使用微注射成型技術(shù)制備聚合物薄膜。(a) 微注射成型機的工作原理圖。(b) GN-PTFE 試樣的生產(chǎn)過程。(c) 添加不同質(zhì)量的石墨烯納米片 (0-64 mg) 制成的 GN-PTFE 樣品的照片。

Figure 2.PTFE 薄膜基 TENG 的制備及摩擦起電性能評價。(a) TENGs的制備過程。(b) TENGs結(jié)構(gòu)示意圖。(c) 基于 PTFE 薄膜和鋁箔制造的 TENG 的照片。(d) 工作頻率為 2 Hz、間距為 4 mm 的 TENG 手指敲擊測試。(e) TENGs 在一個攻絲循環(huán)中的短路電流。

Figure 3. 所制備的 PTFE 和 GN-PTFE 薄膜的表征。(a) 原始 PTFE 薄膜的 SEM 圖像。(b) GNPTFE 薄膜 (32 mg) 的 SEM 圖像。(c) PTFE、GN-PTFE 和磨損的 GN-PTFE 薄膜的 EDS 光譜。(d) PTFE 和 GN-PTFE 薄膜的拉曼光譜。

Figure 4. 基于不同摩擦對材料制造的 TENG 的輸出摩擦電性能。較低的摩擦對是 PMMA、PP 和 PTFE。上部摩擦對是不銹鋼、銅箔和鋁箔。(a) 輸出短路電流。(b) 輸出開路電壓。

Figure 5. 基于鋁箔和 GN-PTFE 薄膜的 TENG 的輸出摩擦電性能，石墨烯納米片的質(zhì)量變化范圍為 0 至 64 mg。(a) 輸出短路電流。(b) 輸出開路電壓。(c) 最大短路電流、開路電壓和功率密度。

Figure 6. 基于原始 PTFE 薄膜的 TENG 的工作穩(wěn)定性和可重復性測試經(jīng)歷了 10,000 次手指敲擊循環(huán)。(a,c) 連續(xù)工作 10,000 次循環(huán)下的輸出短路電流和開路電壓。（b，d）第一個和最后三個手指敲擊周期的輸出短路電流和開路電壓。

Figure 7. 基于原始 PTFE 和 GN-PTFE 薄膜的 TENG 的長期工作穩(wěn)定性和耐久性測試。（a，b）基于原始 PTFE 薄膜的 TENG 的短路電流和開路電壓，用于 100,000 次手指敲擊循環(huán)。（c，d）基于 GN-PTFE 薄膜的 TENG 的短路電流和開路電壓，用于 150,000 次手指敲擊循環(huán)。（e，f）在測試開始和結(jié)束時用 PTFE TENG 點亮的 LED 燈泡的照片。(g,h) 在測試開始和結(jié)束時使用 GN-PTFE TENG 點亮 LEDS 燈泡的照片。

Figure 8. 長期耐久性測試前后 PTFE 和 GN-PTFE（32 mg 石墨烯納米片）薄膜的表面形態(tài)。(a,b) 原始 PTFE 薄膜和磨損的 PTFE 薄膜的 SEM 圖像。（c，d）原始 GN-PTFE 薄膜和磨損的 GN-PTFE 薄膜的 SEM 圖像。（e，f）原始 PTFE 薄膜和磨損的 PTFE 薄膜的 3D 光學圖像。(g,h) 原始 GN-PTFE 薄膜和磨損的 GN-PTFE 薄膜的 3D 光學圖像。

Figure 9. 長期耐久試驗后 GN-PTFE 薄膜磨損表面的拉曼圖分析。(a) GN-PTFE 薄膜磨損表面的拉曼光譜。(b) GN-PTFE 薄膜上磨損表面的光學圖像。拉曼映射區(qū)域由黃色矩形表示（未按比例）。(c) 用于比較 PTFE 峰和石墨烯峰的拉曼光譜。(d) PTFE 峰的拉曼映射圖像（紅色）。(e) 石墨烯峰的拉曼映射圖像（綠色）。

Figure 10. 基于原始 PTFE 和 GN-PTFE 薄膜的垂直接觸分離操作模式 TENG 的磨損機制。（a，b）基于原始 PTFE 薄膜和鋁箔的 TENG 接觸模型。（c，d）基于 GN-PTFE 薄膜和鋁箔的 TENG 接觸模型。

Figure 11. 基于 GN-PTFE 薄膜和鋁箔的 TENG 應用演示。(a) 整流前后輸出開路電壓。插圖顯示了兩個周期內(nèi)電壓的放大圖。(b) 不同電容器在 30 秒內(nèi)的充電曲線。(c) 用于為 LED 供電的 TENG 電路圖。(d) 將 100 個 LED 插入面包板的電路照片。(e) 點亮的 100 個 LED。