織物電極的制備及其在間隔織物摩擦納米發(fā)電機(jī)的應(yīng)用研究進(jìn)展

周隨波，王哲山，胡建臣,1b,2，張克勤,1b

(1.蘇州大學(xué)，a.紡織與服裝工程學(xué)院；b.現(xiàn)代絲綢國家工程實(shí)驗(yàn)室，江蘇蘇州 215123； 2.南通紡織絲綢產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院，江蘇南通 226300)

隨著物聯(lián)網(wǎng)和人工智能時代的到來，可穿戴設(shè)備已經(jīng)廣泛應(yīng)用于人們的日常生活中，極大地提高了人們的生活質(zhì)量。到目前為止，大多數(shù)電子產(chǎn)品的運(yùn)行主要依靠傳統(tǒng)電池[1]，但傳統(tǒng)電池體積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜剛性大，無法滿足可穿戴電子產(chǎn)品的持續(xù)使用和服用需求。2012年王中林課題組[2-3]提出一種新的能量收集和自供電傳感技術(shù)—摩擦納米發(fā)電機(jī)(TENG)，它是基于接觸起電和靜電感應(yīng)的耦合效應(yīng)，將無處不在的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的能量轉(zhuǎn)化器件，有潛力成為避免重復(fù)更換電池的有效補(bǔ)充方案。由于人類活動主要是基于機(jī)械運(yùn)動，無論處于何種氣候條件和工作環(huán)境，都能收集無處不在和持續(xù)可用的人體機(jī)械能，因此是提供持續(xù)動力的最可靠策略。紡織品是人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡牟牧希c人體貼合緊密且可以作為TENG的摩擦材料，有利于收集人體機(jī)械能。因此將TENG與紡織品相結(jié)合的織物基TENG正變得越來越興盛，因?yàn)門ENG賦予了紡織品機(jī)械能采集和多功能自供電傳感能力。同時紡織品為TENG的發(fā)展提供了靈活多變的設(shè)計載體和廣泛的可穿戴應(yīng)用平臺，包括優(yōu)越的穿著舒適性，卓越的機(jī)械強(qiáng)度，甚至適應(yīng)復(fù)雜變形的柔軟性，輕質(zhì)化，低成本，靈活性和可折疊性[4]。其中紡織品獨(dú)有三維間隔織物和設(shè)計的間隔結(jié)構(gòu)不僅為間隔織物TENG在壓縮和釋放下提供了自發(fā)的彈性空間，而且賦予一定的可穿戴性能，為后續(xù)的TENG應(yīng)用拓寬了道路。

織物基TENG可以直接利用原有的織物材料作為摩擦層，在維持一定織物原始性能的前提下構(gòu)造導(dǎo)電層，以滿足織物基TENG的可穿戴性能。傳統(tǒng)紡織材料通常是絕緣材料，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電材料與紡織品的集成應(yīng)用一直是電子紡織品的熱點(diǎn)之一[5]。一般通過在纖維構(gòu)造、紡紗或織物的不同階段，將金屬絲或金屬顆粒、碳基導(dǎo)電材料或?qū)щ娋酆衔镎系郊徔椊Y(jié)構(gòu)中，可以獲得導(dǎo)電織物。研究人員普遍使用成熟的編織紡織技術(shù)(機(jī)織法、針織法和提花法等)構(gòu)造導(dǎo)電織物應(yīng)用于TENG中[6-8]，雖然它可以保證一定的可穿戴性能，但其中導(dǎo)電紗的編織織造需要符合一定要求(如長度和強(qiáng)度等參數(shù))且其在織造過程中易受到損傷。而直接在織物上形成導(dǎo)電層，有利于避免在纖維、紗線到織物的織造過程中對導(dǎo)電材料的導(dǎo)電效果造成損傷，也有助于與TENG相結(jié)合，維持原有的導(dǎo)電性能。因此，本文主要闡述如何在織物上形成穩(wěn)定的導(dǎo)電層作為織物電極以構(gòu)造間隔織物TENG，并綜述其獨(dú)具優(yōu)勢的應(yīng)用方向。

1 織物電極及其制備方法

在織物上形成導(dǎo)電層，一般使用金屬顆粒[9]或金屬納米線[10]、碳基電極(如碳納米管(CNT)[11]和石墨烯[12])和導(dǎo)電聚合物(如聚3,4-乙撐二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸鹽[13](PEDOT:PSS)、聚乙炔(PA)[14]和聚吡咯(PPy)[15])等各種有機(jī)或無機(jī)導(dǎo)電材料通過浸漬的過程涂覆在織物表面。雖然這種方法簡單且成本低，適用于導(dǎo)電織物大規(guī)模制造，但其導(dǎo)電層如不加黏合劑會很容易脫落，而加入黏合劑會使其電導(dǎo)率進(jìn)一步降低，對環(huán)境和人體都不友好[16]。而物理氣相沉積[17]、化學(xué)氣相沉積[18]、電鍍[19]和無電極化學(xué)鍍[20-22]形成導(dǎo)電層的方法較為穩(wěn)定，因此將介紹借助于這幾種方法制造的導(dǎo)電織物應(yīng)用于TENG的實(shí)例，并對其優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行比較，以便尋求合適的方法應(yīng)用于間隔織物TENG。

1.1 轉(zhuǎn)移化學(xué)氣相沉積法制備石墨烯-織物電極

化學(xué)氣相沉積(CVD)主要通過化學(xué)還原反應(yīng)以蒸汽和氣體的形式[23]，將導(dǎo)電材料沉積在基體表面。CVD法可沉積的導(dǎo)電材料包括聚3,4-乙撐二氧噻吩(PEDOT)[24]、金屬[25]和石墨烯[26]等材料，其涂層足夠薄以至于不會過分破壞織物的原始機(jī)械性能，但反應(yīng)在封閉體系內(nèi)的高溫下進(jìn)行，易造成織物損傷且制備成本較高。由于其處理溫度較高無法直接沉積在織物表面，需要進(jìn)行轉(zhuǎn)移后才能使織物導(dǎo)電，而沉積的石墨烯轉(zhuǎn)移方法較成熟，已成功轉(zhuǎn)移到紡織基材上進(jìn)行TENG應(yīng)用。例如Chandrashekar等[27]采用輥對輥的無蝕刻方法，將銅箔表面CVD生長的石墨烯轉(zhuǎn)移到乙烯醋酸乙烯(EVA)/聚對苯二甲酸乙酯(PET)塑料上作為電極(見圖1(a))，其平均片電阻值約為5.2 kΩ/sq，構(gòu)成接觸分離式TENG最大輸出電壓和電流密度分別為22 V、0.075 μA/cm2。而Kim等[28]通過濕法轉(zhuǎn)移(見圖1(b))將在Cu膜上CVD生長的石墨烯轉(zhuǎn)移到PET基板上構(gòu)成接觸分離式TENG的一部分，其單層石墨烯TENG的輸出電壓為5 V，電流密度為500 nA/cm2。輥對輥和濕法轉(zhuǎn)移法成功將CVD制備的石墨烯轉(zhuǎn)移到PET基材上，為制備PET導(dǎo)電織物以構(gòu)造TENG提供潛在的方法。此外，Jin等[29]將銅箔上CVD生長的石墨烯粘接在熱熔膠EVA薄膜上進(jìn)行轉(zhuǎn)移(見圖1(c))，通過簡單共層壓的方法促使石墨烯浸入棉織物內(nèi)制成石墨烯電子織物，其薄層電阻即使1000個彎曲周期在寬表面積上也低于1 kΩ/sq，組合的接觸分離式TENG的峰值開路電壓為68 V和短路電流為14.4 μA。盡管通過轉(zhuǎn)移石墨烯的織物電極應(yīng)用于TENG可以獲得良好的輸出，但在高溫下通過化學(xué)氣相沉積合成石墨烯的成本高昂，而且還需要將它們均勻分散在溶劑中，這使得它們難以大規(guī)模轉(zhuǎn)移應(yīng)用于織物電極的制備。

圖1 轉(zhuǎn)移化學(xué)氣相沉積法制備石墨烯導(dǎo)電織物及其組裝TENG

1.2 物理氣相沉積法制備金-織物電極

物理氣相沉積(PVD)是在高度可控的真空中將蒸發(fā)的導(dǎo)電材料冷凝沉積到織物上的方法，沉積的導(dǎo)電材料通常是金屬如銅、金等，其導(dǎo)電層結(jié)構(gòu)較為均勻致密，且與織物有一定的結(jié)合強(qiáng)度，沉積方式包括濺射和熱蒸發(fā)。Qiu等[30]在激光劃線聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)掩膜覆蓋的尼龍織物背面，使用離子濺射沉積50 μm厚的金層作為柵狀電極(見圖2(a))，使其能夠根據(jù)接觸分離、滑動和獨(dú)立摩擦層不同模式的實(shí)際情況收集滑動或分離運(yùn)動的能量，在可穿戴電子設(shè)備中具有更好的適應(yīng)性。另外，Dudem等[31]利用熱蒸發(fā)系統(tǒng)沉積金在織物上，這改善了作為摩擦材料的鍍金導(dǎo)電織物表面粗糙度以便增加TENG輸出(見圖2(b))。器件應(yīng)用于風(fēng)能收集，在鍍金導(dǎo)電織物的兩側(cè)分別構(gòu)造了聚二甲基硅氧烷(PDMS)層，在10 m/s氣流下誘發(fā)振動，可產(chǎn)生39 V的開路電壓和3 μA 的短路電流。PVD與CVD相比，處理溫度較低，沉積速度較快，無公害，因而有更高的實(shí)用價值。它的不足之處是沉積層與織物的結(jié)合力很小，鍍層的均勻性相對稍差。此外，它的設(shè)備造價高，操作維護(hù)的技術(shù)要求也較高，因此成本也相對較高。

圖2 物理氣相沉積法制備金導(dǎo)電織物的TENG組裝

1.3 電鍍法制備的銀-織物電極

電鍍是通過電流驅(qū)動金屬離子還原到織物表面形成金屬鍍層的方法。電鍍的前提條件是基底必須是導(dǎo)電的，其鍍層材料是常見的鎳、銅和銀等金屬顆粒。Ali等[32]使用包覆銅粒子的具有伸縮性的導(dǎo)電織物連接陰極，銀棒連接陽極在導(dǎo)電織物上進(jìn)行電鍍銀，而預(yù)先沉積的銅起到了催化劑的作用，增強(qiáng)了織物上致密銀層的形成，導(dǎo)致其電阻率由70 Ω/mm降低至2 Ω/mm。其次，采用較高的拉伸性的兔毛和硅橡膠作為摩擦層制備可伸縮性TENG，不僅在拉伸下可產(chǎn)生21 V和3.5 μA的輸出，而且在壓縮下也可產(chǎn)生33 V和6 μA的輸出。在電鍍過程中，致密金屬層的形成有利于提高沉積層與織物的結(jié)合力以便穩(wěn)定導(dǎo)電織物的電阻在低的范圍內(nèi)，促使TENG產(chǎn)生的電荷有效傳輸出去，從而提高輸出。相對于CVD和PVD而言，電鍍的設(shè)備較為簡單，且在較小的直流電下可以快速形成金屬顆粒。但電鍍前需要將非導(dǎo)體的織物進(jìn)行導(dǎo)電化處理，這將延長將普通織物加工成為織物電極的流程，其次耗能也較大。

1.4 無電極化學(xué)鍍制備的鎳-織物電極

無電極化學(xué)鍍(ELP)是一種在溶液中沉積金屬的非電解氧化還原方法，由于其具有工業(yè)可行性、低成本性、鍍層均勻性和高導(dǎo)電性，以及創(chuàng)建復(fù)雜圖案和覆蓋廣泛材料的能力，ELP已經(jīng)成為一種具有多種優(yōu)勢的紡織品金屬化工藝而應(yīng)用于TENG。常見的金屬已使用在ELP中，如銅、銀和鎳等材料，其金屬鍍層的類型和均勻性決定實(shí)際的導(dǎo)電性能，且在接枝金屬前需要聚合物橋接以穩(wěn)定金屬層。Pu等[33]通過ELP，為普通的聚酯織物鍍上鎳膜后轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)電織物并將其用作電極(見圖3(a))，0.5 cm×10 cm的該電極電阻測量為幾歐姆，用它制備的TENG的最大開路電壓和短路電流分別為50 V和 4 μA，比由碳納米管或銀纖維電極材料組成的織物基TENG高。另外，他們也利用激光掩模的方法，在暴露的聚酯織物一側(cè)ELP鍍鎳薄膜作為TENG的柵狀電極[34](見圖3(b))，這種TENG織物的峰值功率密度可以優(yōu)化為3.2 W/m2。其次，它可以保持原有的柔軟、輕便、有彈性、可洗和透氣的性能，因此具有一定的服用性能和實(shí)用性?？纱┐鲬?yīng)用的關(guān)鍵是靈活性、耐久性、重量和成本，而ELP基本滿足這些要求且無明顯改變紡織品的手感或紋理，但金屬鍍層在一定程度上增加了織物的重量和僵硬程度，且鍍層的不均勻性將直接影響其導(dǎo)電性能。此外，該工藝在相對較低的溫度下操作，不需要PVD的真空狀態(tài)。同時，該方法成本和耗能低，適用于規(guī)?；苽洌梢栽诙虝r間內(nèi)輕松處理任意尺寸和形狀的織物，比較適合用于織物基TENG的織物電極的構(gòu)造。

圖3 無電極化學(xué)鍍鎳基導(dǎo)電織物制備TENG

2 基于間隔織物TENG器件的應(yīng)用

2.1 設(shè)計特殊間隔織物TENG

自TENG的概念提出以來，他們的應(yīng)用大都處于能量收集和自供電傳感，而織物的結(jié)構(gòu)多樣性給織物基TENG器件提供了多個適用的場景?？椢锘鵗ENG的基本運(yùn)行模式與其他TENG一致，存在4種基本模式[35]：垂直接觸分離、橫向滑動、單電極和獨(dú)立層模式。在運(yùn)行過程中，他們都需要空間間隙來保證織物電極和摩擦層在分離運(yùn)動中產(chǎn)生電荷分離，因此不少研究人員設(shè)計特殊間隔織物結(jié)構(gòu)來構(gòu)造間隙。Choi等[36]利用背部附著絲織物的機(jī)織導(dǎo)電織物，以瓦楞的形式縫制在下層硅橡膠黏附的針織導(dǎo)電織物上，使用一定壓力在構(gòu)造的間隙下實(shí)現(xiàn)絲綢和硅橡膠的表面相互接觸和摩擦(見圖4(a))。由于整個織物基TENG具有一定伸縮性，因此可從人體收集不同種類的機(jī)械能，且在拉伸、按壓和摩擦運(yùn)動下分別產(chǎn)生28.13、119.1 V和11.2 V的最大輸出電壓。He等[37]同樣使用縫合技術(shù)，將浸漬涂覆PEDOT:PSS后的導(dǎo)電織物以拱形間隔固定在硅橡膠薄膜上，形成基于智能紡織品的拱形應(yīng)變傳感器(見圖4(b))。它不僅能采集能量和監(jiān)測人體的不同部位活動情況，而且可以作為可穿戴式拱形二氧化碳傳感器進(jìn)行潛在的氣體監(jiān)測。另外，Lin等[38]使用銀浸涂的碳纖維將波浪形PET薄膜夾在中間，形成一定間隙的TENG陣列織物(見圖4(c))。它不僅可以實(shí)現(xiàn)自供電的壓力傳感，還可用于睡眠行為監(jiān)測和警報系統(tǒng)。這些織物電極的制備方法始終是將導(dǎo)電紗進(jìn)行機(jī)器織造和導(dǎo)電材料浸漬涂層，而很少使用上述四種構(gòu)造較為穩(wěn)定的導(dǎo)電層的織物電極方法。其次，雖然設(shè)計特殊織物結(jié)構(gòu)來構(gòu)造間隙能將織物基TENG廣泛應(yīng)用于不同的領(lǐng)域，但找到現(xiàn)有的特殊織物結(jié)構(gòu)獲得有間隔的織物基TENG，可以減少設(shè)計制造間隔的成本且更利于大規(guī)模化生產(chǎn)。

圖4 設(shè)計特殊間隔織物TENG

2.2 三維間隔織物TENG

三維間隔織物的多根中間纖維將上下兩層織物隔開，為整個織物提供了良好的回彈性[39]，同時也為TENG提供了足夠的分隔空間。利用它的特殊結(jié)構(gòu)作為基底或載體，可以實(shí)現(xiàn)TENG一體化和多領(lǐng)域應(yīng)用。Liu等[40]在三維間隔織物的底表面上浸漬的PDMS薄層和頂表面上未浸漬處理的PET織物作為摩擦層，隨后上下表面分別涂覆銀漿和CNT片作為兩個電極，制備了一體化的柔性接觸分離式TENG(見圖5(a))。由于對壓力等環(huán)境變化能夠顯示不同電信號，它們可以作為潛在有效的傳感器，檢測身體動作。Zhu等[41]利用針織機(jī)織造三維間隔織物之后，以涂有石墨烯墨水的尼龍層上表面為電極，以涂在織物下層表面的聚四氟乙烯(PTFE)紡織助劑和尼龍為摩擦材料構(gòu)造接觸分離模式TENG(見圖5(b))。它除了將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能的基本功能外，還可以作為自供電傳感器應(yīng)用于人體運(yùn)動監(jiān)測和足部壓力傳感。除了接觸-分離模式外，Gong等[42]利用計算機(jī)編制針織程序大規(guī)模制備了基于三維間隔織物的單電極模式TENG，該模式具有導(dǎo)電頂層(導(dǎo)電銀涂層尼龍纖維)、介電中間層(棉)和介電底層(聚丙烯腈(PAN)纖維)(見圖5(c))。它除了制造個人服裝和配飾，以收集人體運(yùn)動產(chǎn)生的機(jī)械能外，還能充當(dāng)智能地毯，以收集大量存在且浪費(fèi)于公共場所的機(jī)械能。從導(dǎo)電紗線組成的織物電極和介電紗線構(gòu)成的摩擦層用于三維間隔發(fā)電織物，可能存在織造過程中紗線的損傷導(dǎo)致影響其輸出。雖然它符合可穿戴的要求且可以規(guī)?；a(chǎn)，但相對于直接使用三維間隔織物構(gòu)造TENG，其可能耗時較久且成本較高。而直接使用三維間隔織物構(gòu)造TENG中采用簡單浸漬涂覆的方法構(gòu)造織物電極，相對于導(dǎo)電紗線組成的織物電極，其電阻高可能影響電荷傳輸[43]。另外，涂覆材料會降低織物本身的彈性、柔軟性、透濕透氣性等性能[44]，降低該織物制得服裝的可穿戴性能。而上述無電極化學(xué)鍍織造織物電極，不僅符合服裝的服用性能，而且成本和耗能相對于上述其他三種方法較低，是間隔織物TENG中構(gòu)造織物電極較為合適的方法。

圖5 三維間隔織物TENG組裝

3 織物基TENG織物電極的共性問題與挑戰(zhàn)

織物基TENG中的織物電極直接影響其產(chǎn)生的感應(yīng)電荷收集和傳輸[45]，以決定其實(shí)際的輸出性能。因此，下面將介紹織物電極的電阻范圍和織物微觀結(jié)構(gòu)對于輸出的影響，為間隔織物TENG提高輸出提供一定理論基礎(chǔ)以利于其實(shí)際應(yīng)用。

3.1 電阻范圍

目前，大多數(shù)織物基TENG的織物電阻可以穩(wěn)定在kΩ/sq級別以下，在這個范圍內(nèi)織物電極可以傳輸電荷，從而有一定輸出。此外，TENG的本征阻抗值[46]普遍在MΩ級別，甚至高達(dá)100 MΩ，而織物電極的電阻范圍值相比于織物基TENG的本征阻抗來講幾乎可以忽略，該阻值對電學(xué)輸出大小也幾乎無影響。另外，摩擦起電過程[47]通常包含3個子過程，即電荷的產(chǎn)生、電荷的轉(zhuǎn)移和儲存以及電荷的耗散。大多數(shù)研究人員對摩擦層的起電過程有了很多的成果，而對于在織物電極處的靜電感應(yīng)研究還很少。摩擦層表面上的電荷密度是決定所有TENG性能的一個重要因素，而電極層的電荷收集和傳輸只需要導(dǎo)電就可以保證有一定輸出，因此往往忽視了電阻范圍對于輸出的影響。Li等[48]在摩擦層與電極層之間引入電荷傳輸層和電荷存儲層來提高摩擦層的表面電荷密度(見圖6(a))，其中由于電荷存儲層中炭黑良好的導(dǎo)電性，可以提高摩擦負(fù)電荷傳輸?shù)诫姾纱鎯拥乃俾?，從而在電荷存儲層中積累了更多的負(fù)電荷，電極層將產(chǎn)生更多的感應(yīng)正電荷，最終提高輸出。如圖6(b)所示，由于三層結(jié)構(gòu)的依次加入，其輸出性能可以逐步上升。另外，隨著傳輸層中炭黑顆粒含量的不斷增加，TENG的電輸出增長非常緩慢，這意味著當(dāng)增加傳輸層的電導(dǎo)率時，存儲的總電荷量保持在一個飽和值。因此，織物電極層也存在潛在的電阻范圍，即使提高導(dǎo)電性也無法改變其飽和存儲的總電荷量，故提高織物電極收集飽和存儲的總電荷量成為一個潛在的挑戰(zhàn)。

圖6 摩擦層的導(dǎo)電性能對輸出的影響示意

3.2 織物微觀結(jié)構(gòu)

織物電極的摩擦起電和靜電感應(yīng)通常離不開它的結(jié)構(gòu)效應(yīng)[49]，而織物的最小結(jié)構(gòu)單元纖維起著重要作用。至今，還未研究清楚纖維之間的電荷轉(zhuǎn)移，纖維在橫向或縱向的摩擦起電能力和其表面的微納米孔或隆起物對于電荷轉(zhuǎn)移的影響[50]。但織物結(jié)構(gòu)的摩擦起電因素已有相關(guān)研究，這將有助于進(jìn)一步認(rèn)識織物電極的結(jié)構(gòu)效應(yīng)在輸出上的影響。Zhao等[51]在工業(yè)樣品織機(jī)上，使用鍍銅的聚對苯二甲酸乙二醇酯(Cu-PET)的經(jīng)紗和涂覆聚酰亞胺(PI)的Cu-PET(PI-Cu-PET)的緯紗制成織物基TENG(見圖7(a))。他們通過輕敲或彎曲使TENG的每根紗線交叉處的接觸面積會發(fā)生變化，從而有效地產(chǎn)生摩擦電荷，這說明織物電極的導(dǎo)電紗線接觸點(diǎn)的面積增大有利于提高輸出。此外，Huang等[52]使用導(dǎo)電鍍銀尼龍紗的針織物、膨脹聚四氟乙烯(E-PTFE)膜和普通織物組成的層壓復(fù)合織物構(gòu)成獨(dú)立層模式織物基TENG(見圖7(b))。其中，層壓復(fù)合織物的表面電荷雖然會通過織物內(nèi)部的開放多孔結(jié)構(gòu)消散到外部環(huán)境中，但如果大部分孔隙轉(zhuǎn)變?yōu)榉忾]的納米孔(見圖7(c))，這不僅抑制了電荷的耗散，而且將起到“電荷捕獲位點(diǎn)”的作用[53]，從而提高了摩擦電荷密度和織物基TENG的輸出性能。除了摩擦起電需要防止電荷耗散外，織物電極靜電感應(yīng)的電荷收集和傳輸也需要抑制電荷的耗散并有效的將電荷傳輸出去，但電荷捕獲累積后可能傳輸不出去也會影響TENG的輸出，因此織物電極的導(dǎo)電通路結(jié)構(gòu)起著至關(guān)重要的作用。

圖7 織物微觀結(jié)構(gòu)效應(yīng)對輸出的影響示意

4 結(jié)論與展望

織物作為構(gòu)成紡織品的成品之一，能夠在摩擦納米發(fā)電機(jī)(TENG)技術(shù)平臺上提供大面積附屬載體和進(jìn)行有關(guān)紡織功能電子設(shè)計和應(yīng)用，其中智能紡織品中的織物電極為TENG提供了更多的創(chuàng)造空間。目前，TENG的摩擦層對于輸出影響的研究數(shù)量眾多，但織物電極對于其影響的研究較少。通過對現(xiàn)有制造導(dǎo)電織物的一些方法及其應(yīng)用于TENG的實(shí)例進(jìn)行分析，結(jié)論如下：

a)浸漬涂覆導(dǎo)電材料織造織物電極，雖簡單且成本低，但表面的導(dǎo)電層容易脫落且破壞原有織物性能，而物理氣相沉積、化學(xué)氣相沉積、電鍍和無電極化學(xué)鍍形成的導(dǎo)電層較為穩(wěn)定，其中無電極化學(xué)鍍制造的織物電極由于低成本且能保證一定原始織物性能，可能更適合用于織物基TENG。

b)織物的一些特殊結(jié)構(gòu)拓寬了織物電極應(yīng)用于TENG的領(lǐng)域，其中間隔織物結(jié)構(gòu)有利于提供多個適用場景應(yīng)用。此外，優(yōu)化織物結(jié)構(gòu)、提高織物電極收集飽和存儲的總電荷量和完善其導(dǎo)電通路結(jié)構(gòu)可以有效提高輸出。

為適應(yīng)可穿戴電子設(shè)備的發(fā)展，可供能的織物基TENG的輸出和實(shí)用性仍是目前研究重點(diǎn)，在提高輸出的前提下，還應(yīng)重視智能紡織品的舒適性，透氣性和水洗性等原始織物性能。