Transparent and flexible triboelectric nanogenerator (TENG) represent an efficient and invisible energy solution for generating eco-friendly electricity from mechanical human motion for wearable electronic devices and systems. In addition to boosting the output performance of TENG, the molecular design relying on non-flammable materials and anti-ignition invulnerability should be considered when designing TENG devices, to ensure the safety of personnel working under extreme temperature conditions. However, the requirement for non-flammability of conventional transparent triboelectric materials in wearable applications remains either unmet or almost unexamined to date. Here, we propose bi-continuous and flame-retarding epoxy-based ion-gel films that retain mechanical flexibility, optical transparency, and fast ionic polarization for high-performance and deformable TENG. It is found that our transparent and flexible TENG devices produce an output voltage and current as high as approximately 150 V and 45 μA, respectively, from an external mechanical stimulus while also retaining their fire retardancy and low flammability. This TENG is not flammable even after 20 s of trying, whereas conventional triboelectric materials were completely burned by the fire under the same conditions. Therefore, we propose that our synergistic design of triboelectric ion-gel films, including fire-retardant epoxy-based dual cation-incorporated ionic liquid, represents a significant step toward a high-performance, durable, and transparent wearable energy solution.

透明而灵活的摩擦电纳米发电机（TENG）代表了一种高效且不可见的能源解决方案，用于通过可穿戴电子设备和系统的机械人体运动产生环保电能。在设计TENG装置时，除了提高TENG的输出性能外，还应考虑依赖于不易燃材料和抗点火无害性的分子设计，以确保在极端温度条件下工作的人员的安全。然而，迄今为止，在可穿戴应用中对常规透明摩擦电材料的不可燃性的要求仍未得到满足或几乎没有得到检验。在这里，我们提出了双连续且阻燃的环氧基离子凝胶薄膜，该薄膜保留了机械柔韧性，光学透明性，快速离子极化，可实现高性能和可变形的TENG。我们发现，我们的透明而灵活的TENG器件通过外部机械刺激分别产生大约150 V和45μA的输出电压和电流，同时还保持了其阻燃性和低可燃性。即使在尝试20 s后，该TENG也不易燃，而传统的摩擦电材料在相同条件下被大火完全燃烧。因此，我们建议我们的摩擦电离离子凝胶薄膜的协同设计，包括阻燃的基于环氧的双阳离子结合离子液体，代表了朝着高性能，耐用和透明的可穿戴能源解决方案迈出的重要一步。我们发现，我们的透明而灵活的TENG器件通过外部机械刺激分别产生大约150 V和45μA的输出电压和电流，同时还保持了其阻燃性和低可燃性。即使在尝试20 s后，该TENG也不易燃，而传统的摩擦电材料在相同条件下被大火完全燃烧。因此，我们建议我们的摩擦电离离子凝胶薄膜的协同设计，包括阻燃的基于环氧的双阳离子结合离子液体，代表了朝着高性能，耐用和透明的可穿戴能源解决方案迈出的重要一步。我们发现，我们的透明而灵活的TENG器件通过外部机械刺激分别产生大约150 V和45μA的输出电压和电流，同时还保持了其阻燃性和低可燃性。即使在尝试20 s后，该TENG也不易燃，而传统的摩擦电材料在相同条件下被大火完全燃烧。因此，我们建议我们的摩擦电离离子凝胶薄膜的协同设计，包括阻燃的基于环氧的双阳离子结合离子液体，代表了朝着高性能，耐用和透明的可穿戴能源解决方案迈出的重要一步。即使在尝试20 s后，该TENG也不易燃，而传统的摩擦电材料在相同条件下被大火完全燃烧。因此，我们建议我们的摩擦电离离子凝胶薄膜的协同设计，包括阻燃的基于环氧的双阳离子结合离子液体，代表了朝着高性能，耐用和透明的可穿戴能源解决方案迈出的重要一步。即使在尝试20 s后，该TENG也不易燃，而传统的摩擦电材料在相同条件下被大火完全燃烧。因此，我们建议我们的摩擦电离离子凝胶薄膜的协同设计，包括阻燃的基于环氧的双阳离子结合离子液体，代表了朝着高性能，耐用和透明的可穿戴能源解决方案迈出的重要一步。