摩擦納米發電機(TENG)是一種新興的獲取環境機械能的方法。然而,實際應用中存在電荷密度不足和材料磨損的問題。鑒于此,西南大學Zhiming Lin、香港科技大學楊征保等介紹了一種旋轉式TENG,該TENG在機械能收集方面具有卓越的輸出性能和耐用性,并通過軟接觸將巧妙的共面電荷泵與懸浮式靜電感應模式相結合。
本文要點:
(1)得益于中央電荷泵單元的連續同步電荷注入,電荷密度可達74.62 μC m-2,峰值功率密度高達20.72 W m-2。此外,在電荷泵單元中使用屈服聚酯毛皮作為軟接觸的三層,可減少材料磨損,從而提高耐用性和堅固性。
(2)TENG在100000次工作循環后仍能保持99.2%的電輸出。通過優化設計,原型可連續驅動四個串聯的12 W額定功率商用燈。此外,還演示了為電子設備供電的無線供電系統,展示了TENG的廣泛應用。鑒于其引人注目的特性,這項工作有望為提高TENG在自供電傳感器系統領域的輸出和耐用性提供合理的策略。
Lv, S., Li, H., Xie, Y., Zhang, B., Liu, B., Yang, J., Guo, H., Yang, Z., Lin, Z., High-Performance and Durable Rotational Triboelectric Nanogenerator Leveraging Soft-Contact Coplanar Charge Pumping Strategy. Adv. Energy Mater. 2023, 2301832.
DOI: 10.1002/aenm.202301832
https://doi.org/10.1002/aenm.202301832