三电纳米发电机（TENG）是一种能量收集装置，它通过两个相对的三极材料的接触分离或相对滑动运动将机械能转换成电能。来自仁荷大学的研究人员此前报告了第一个基于硫磺骨架聚合物的TENG实例。硫磺共聚物薄膜的表面用有毒的氟气直接氟化，以提高TENG的性能。

与碳的电子亲和力（-122 kJ/mol）相比，硫和氟的电子亲和力（EA）更高，分别为-200 kJ/mol和322 kJ/mol。与目前传统的负极材料聚四氟乙烯（PTFE）相比，氟化硫共聚物薄膜的电压和电流可以达到六倍和三倍的增长。此外，元素硫是石油提炼的副产品；因此，高纯度的硫在商业上可以以低廉的成本获得。然而，为了确保这项技术在实际工业应用中的操作安全，有必要设计废物处理系统以及回收有毒氟气的方法。

为了克服这些限制，研究人员最近报告了一条便捷的无毒氟气路线，用于合成由富氟聚合物（聚五氟苯乙烯，PPFS）和硫基聚合物组成的极负的三电聚合物混合物。在这种方法中，PPFS分子通过热压被相分离到空气界面上，从而实现了高效的三电能量收集。尽管PPFS的负载值较低（7.5wt.%），但由于硫磺共聚物和PPFS之间的表面能高度分化而引起的混合膜中的相分离，其表面覆盖率超过了90%。

大量的氟在薄膜表面的定位使聚合物混合物具有极其消极的三电特性。本研究中的聚合物共混物薄膜的三电性能明显优于传统的碳骨架聚合物。基于聚合物混合物的TENG呈现出约26小时的长期稳定性能，电压和电流输出分别比基于PTFE的TENG高8倍和9倍。最后，研究人员证明了4英寸的薄膜基TENG能够通过聚合物混合薄膜为400个串联的3.3V蓝色LED供电，其三电开路电压约为1360V。

通过这项工作，富氟聚合物与硫磺聚合物的相分离策略将为学术界和工业界的研究提供启示，以实现可扩展、低成本、生态友好和高性能的三电能量采集。

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