作為一種基于接觸帶電和靜電感應耦合效應的新技術,摩擦電納米發電機(TENG)已經被廣泛用于能量收集和新型傳感器設計。近年來,隨著材料合成和器件技術的進步,研究人員一直在開發各種工作機制,以提高TENG的輸出性能。上海大學Li Zhongjie、Peng Yan、中國科學院王中林院士對通過不同策略提高TENG輸出性能的研究進展進行了全面回顧。
本文要點:
1) 該綜述的主要內容包括三個方面:TENG的表面材料改性、機械設計、電源管理。首先,作者介紹了TENG的基本原理和工作模式。其次,作者對TENG的表面材料選擇和處理方法進行了分類。根據處理方法的不同,表面材料的改性方法分為物理改性和化學改性。同時,作者考慮生產高性能可降解材料來提高TENG的性能,包括纖維素基材料、人工聚合物材料和生物基材料。然后,作者對通過機械設計提高TENG輸出功率的方法進行了分類,包括多層結構、TENG網絡和調整TENG的機械運動頻率。
2) 此外,作者總結了利用開關管理提高TENG供電效率的現有方法。電源管理方法根據開關的類型進行分類,包括機械開關和電子開關。最后,作者根據目前的研究進展,對關鍵問題進行了探討,并展望了未來的研究方向和挑戰。
Chen Cao et.al Progress on techniques for improving output performance of triboelectric nanogenerators EES 2023
DOI: 10.1039/D3EE03520D
https://doi.org/10.1039/D3EE03520D