文章链接：Output Performance Optimization of NbOCl2‐Based 2D Piezoelectric Energy Harvester Via Synergy of Polarization Orientation and Built‐In Field for Strain Array Sensing - Zhao - Advanced Functional Materials - Wiley Online Library

   物联网的蓬勃发展使可穿戴设备愈发重要，作为其核心部件的可穿戴传感器性能提升需求迫切。当前主流可穿戴传感器信息采集存在局限性，而压电效应因诸多优点被广泛应用，二维压电能量收集器（2D PEHs）成为研究热点。此前研究虽在材料选择和性能优化上有进展，但 2D PEHs 输出性能仍受限，且对压电极化场与内建场协同关系对输出性能的调控机制研究不足。同时，现有设备集成密度受限，无法满足多功能需求。本文基于 2D NbOCl₂材料的 2D PEHs 展开研究，通过压电极化场和内建场的协同效应优化其输出性能，利用该技术设计集成阵列实现表面应变场重建和高精度动作识别。首先对 NbOCl₂进行合成与表征，证实其优异压电性适合制作 2D PEHs。接着通过实验研究不同电极结构、材料布局及厚度对 2D PEH 输出性能影响，发现 Au - In 电极结构配合最佳厚度 80 nm 时输出性能最优。同时分析了内建场作用，通过有限元分析模拟验证。对该结构 2D PEH 进行电学表征，结果表明其各项性能良好。随后制作 2D PEH 阵列，测试其串扰情况，发现串扰低且具有抗干扰特性，还能实现应变场重建。最后结合深度学习技术，2D PEH 传感阵列在动作识别方面展现出高准确率，体现了 2D PEHs 在压电取向、内建场协同及集成阵列在动作识别中的巨大潜力。