電荷產(chǎn)生和電荷衰減是決定摩擦納米發(fā)電機(jī)(TENG)表面電荷密度的兩個重要因素。然而,研究主要集中在促進(jìn)電荷產(chǎn)生,而很少關(guān)注抑制電荷衰減。
在這里,中國科學(xué)院北京納米能源與系統(tǒng)研究所的研究人員提出了一種利用雙介電層來抑制高表面電荷密度 TENG(HCD-TENG)的電荷衰減(包括空氣擊穿和介電電荷泄漏)的策略。
文章要點(diǎn)
1)借助電荷激勵TENG(CE-TENG)測試不同介電材料的一系列參數(shù),以揭示大氣環(huán)境中電荷產(chǎn)生、空氣擊穿和介電電荷泄漏之間的關(guān)系。
2)此外,首次觀察到介電電荷泄漏現(xiàn)象在空氣擊穿之前限制了TENG的最大輸出。
3)通過同時抑制空氣擊穿和介電電荷泄漏,TENG的輸出提高到2.2 mC m?2。
這項(xiàng)工作不僅為TENG的性能優(yōu)化和材料選擇提供了新的見解,而且為未來獲得高輸出TENG提供了重要指導(dǎo)。
參考文獻(xiàn)
Jing Wang, et al, Boosting the Charge Density of Triboelectric Nanogenerator by Suppressing Air Breakdown and Dielectric Charge Leakage, Adv. Energy Mater. 2023, 2303874
DOI: 10.1002/aenm.202303874
https://doi.org/10.1002/aenm.202303874