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非鉛圧電体膜によるフレキシブル基板上での圧電発電

使用无铅压电薄膜在柔性基板上进行压电发电

基本信息

批准号：
12J09622
负责人：
白石貴久
金额：
$ 1.73万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012-04-01 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

圧電体による圧電発電は、環境振動をエネルギー源して発電する技術であり、200Hz以下の共振周波数を有した圧電素子の作製が求められる。そこで、金属箔や有機材料といったフレキシブル基板上へ、圧電体膜を堆積させた"フレキシブル圧電素子"を作製することで、要求を満たすことが可能であると考えた。しかし、一般的に圧電体膜の作製温度は500℃以上であり、有機材料の耐熱温度より高い。そこで、300℃以下の低温で材料合成可能な水熱合成法に着目し、実際にフレキシブル圧電素子を作製し、その諸特性観測および特性向上を試みた。金属箔基板を用いた研究において、高いフレキシビリティを有した素子の作製に成功し、曲げても割れや剥離は確認されなかった。また、200Hz以下の共振周波数と発電特性の観測に成功した。さらに、300℃での熱処理と電界印加による分極処理を施すことで、発電量の増加を観測し、既往報告と同程度以上の発電密度を達成した。これより、水熱合成法を用いて作製したフレキシブル圧電素子は、振動発電への応用が可能であることを見出した。有機基板を用いた研究において、基板-電極層間の密着性の低さが問題となっていた。そこで、予め鑢を用いて基板表面を荒らすことで、アンカー効果による密着性の向上に成功した。また、有機基板上へ圧電体膜を直接堆積させ、その電気特性の観測に成功した。さらに、高いフレキシビリティも確認された。これより、水熱合成法を用いることで、耐熱性の低い有機基板上へも圧電体膜を直接作製することが可能であり、フレキシブル圧電素子としての可能性も見出した。以上より、本研究成果を通して、水熱合成法はフレキシブル圧電素子の作製に適した手法の一つであり、水熱製フレキシブル素子は発電応用可能であることを明らかにした。

Electronic equipment, environmental vibration equipment, environmental vibration sources, technical equipment, resonant wave numbers below 200Hz, and so on, are required to obtain information. The equipment, metal foil and local materials are used on the substrate, and the body film is used to make sure that the material is used in the system, and the requirements are required. The temperature of the bulk film is higher than 500 ℃, and the temperature of the organic material is very high. The synthesis of low-temperature materials below 300 ℃ may be based on the water synthesis method, and the properties of the materials may be determined by the water synthesis method. The metal foil substrate is used to study the temperature, high temperature, The number of resonant waves below 200Hz, properties, success. In the electrical industry at 300 ℃, the Inca industry is very responsible for the distribution of electricity, electricity and electricity, and the density of previous reports is the same as that of previous reports. In the method of synthesis and synthesis of water, it is possible to use the method of chemical synthesis, which is used in the synthesis of water, to use the method of synthesis of water. The mechanical substrate is used to study the low-voltage tightness between the substrate and the cathode. In this paper, the surface of the substrate is used, and the adhesion is improved. The bilayer films on organic substrates and organic substrates were tested directly, and the electrical characteristics were successfully tested. Please confirm that you are sorry. In this method, we use the thin film film on the low-temperature wireless substrate, which can be used directly to determine whether it is possible or not to be used in this method. The above results, the results of this study, water synthesis method, water synthesis method and water synthesis method.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Energy harvesting with (K,Na)NbO3 films deposited on flexible metal foil

利用沉积在柔性金属箔上的 (K,Na)NbO3 薄膜进行能量收集

DOI：
发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
0
作者：
Takahisa Shiraishi;Noriyuki Kaneko;Minoru Kurosawa;Hiroshi Uchida;Yasuhiro Suzuki;Takeshi Kobayashi;Hiroshi Funakubo
通讯作者：
Hiroshi Funakubo

Ferroelectric and piezoelectric properties of KNbO3 films deposited on flexible organic substrate by hydrothermal method

水热法在柔性有机基底上沉积KNbO3薄膜的铁电和压电性能