La generación triboeléctrica es una técnica de captación de energía que genera electricidad a través de la inducción de efectos triboeléctricos utilizando energía física descartada. Los materiales empleados en los generadores triboeléctricos (TEG) se clasifican como positivos o negativos según su valor de afinidad electrónica; los materiales negativos generalmente emplean polímeros basados ​​en carbono fluorado. Todavía, La mayor parte de la investigación para mejorar el rendimiento de TEG se centra principalmente en las mejoras estructurales del dispositivo, como las estructuras del dispositivo multicapa, probar la triboelectricidad en condiciones de vacío, y diseño de dispositivos asimétricos en lugar del desarrollo de nuevos materiales poliméricos.

Los polímeros a base de carbono fluorado (es decir, PTFE) se emplean como materiales triboeléctricos altamente negativos debido a la alta afinidad electrónica de sus halógenos, mientras que las cadenas principales de carbono limitan el rendimiento triboeléctrico debido a la baja afinidad electrónica del carbono. Aquí en, les presentamos, por primera vez, polímero fluorado a base de azufre como material triboeléctrico extremadamente negativo para mejorar el rendimiento triboeléctrico. El azufre se puede combinar con el flúor más que el carbono, hasta dos más, a través de un octeto expandido utilizando un orbital d vacío. También tiene la mayor afinidad electrónica, excepto los halógenos, oro y platino. Por eso, cuando se emplea azufre como elemento principal en materiales triboeléctricos, Se puede esperar un rendimiento triboeléctrico más alto que el del PTFE.

Los polímeros a base de azufre son polímeros ramificados termoplásticos y, por lo tanto, permiten una fácil procesabilidad térmica. Aquí, Se formó una película de azufre polimérico y se produjo una película de azufre polimérico fluorado extremadamente negativa mediante fluoración de la superficie. Estos materiales poliméricos de base química amarilla lograron un aumento de 6 y 3 veces en las salidas de energía triboeléctrica en voltaje y corriente en comparación con el PTFE, el material negativo convencional actual. Es más, la película de azufre polimérico fluorado se fabricó a gran escala (escala de oblea de 4 pulgadas) y se le dio un tratamiento de descarga corona para enriquecer aún más la carga negativa de la superficie. Como resultado, la película de azufre polimérico fluorado logró salidas de potencia superiores de 1366 V y 18 μA bajo la fuerza mínima de ~ 30N.

Los materiales triboeléctricos extremadamente negativos emplearon azufre, que es un subproducto del refino de petróleo que se genera en un excedente de 7 millones de toneladas anuales. Así, la investigación no solo presenta una nueva opción para materiales triboeléctricos, sino también el descubrimiento de una fuente de comercialización de bajo costo y ecológica.