《电子乐园》2023.01040电子技术ElectronicTechnology1引言为驱动无线和移动电子设备寻找可持续的微/纳米电源是当今能源研究的一个新兴领域，它可以为驱动纳米设备/纳米系统所需的能源提供基本解决方案。将机械能转化为电能的压电纳米发电机首次使用ZnO纳米线阵列进行了演示。在这一初步发现之后，已经开发出直流和交流ZnO纳米发电机。此外，基于GaN纳米线和聚偏二氟乙烯纳米纤维的纳米发生器在提高纳米发生器性能方面显示出了很有前途的潜力。因此，全世界都在这方面展开了努力，形成了纳米技术和能源科学的新研究领域。使用纳米线进行能量收集的优点是其高机械鲁棒性和对微小随机机械扰动/刺激的响应性。尽管使用数百万ZnO纳米线的集成来驱动单个基于纳米线的UV/pH传感器11，纳米发生器的输出电压已经提高到1.2V，但纳米发生器的功率仍然太小，无法为任何传统的电子部件（如激光二极管（LD））供电。2研究的目的锆钛酸铅，PbZrxTi1-xO3（PZT），由于其卓越的压电性能，可能是传感器和制动器最重要的压电材料。然而，PZT薄膜和微纤维的制造通常需要高温（~650℃）来增加结晶度，这不仅导致高成本和与一般制造工艺的不兼容，而且使其难以与软材料集成，尽管最近已经证明了转移技术。在这里，我们报道了通过在230℃下的水热分解，在各种导电和非导电衬底上首次化学外延生长垂直排列的单晶PbZr0.52Ti0.48O3纳米线阵列。使用PZT纳米线阵列制造的交流纳米发电机显示出优异的输出。使用整流电路，纳米发电机的输出电能用电容器存储，然后用于点亮商业LD。这是为微型/纳米系统开发可持续能源技术的关键一步。3PZT纳米线阵列的生长导电衬底，0.7wt%Nb掺杂的STO（100）和0.01wt%Fe掺杂的STO（100）（约0.007Ωcm），由于其与PZT的小晶格失配而被选择用于外延生长。通过混合溶解在26毫升乙醇中的0.8168克（C4H9O）4Ti和溶解在30毫升去离子水中的0.8379克ZrOCl2·8H2O来制备生长溶液（50毫升）28，29。然后在剧烈搅拌下将Ti4+乙醇溶液逐滴加入Zr4+水溶液中。将混合溶液引入150ml0.25MNH3·H2O中，产生Zr0.52Ti0.48O（OH）2的白色沉淀。过滤和漂洗以除去残留的Cl-、NH3·H2O、C4H9OH和C2H5OH后，将白色沉淀Zr0.52Ti0.48O（OH）2重新分散在蒸馏水中。在剧烈搅拌下，连续加入1.656gPb（NO3）2、5.611gKOH、0.02g聚乙烯醇和0.36g丙烯酸。接下来，将水热溶液置于不锈钢高压釜内，该高压釜具有聚四氟乙烯衬里，并且衬底靠在侧壁上。然后将其置于230℃的烘箱中12小时...
