摩擦纳米发电机(TENG)是一种新兴的获取环境机械能的方法。然而,实际应用中存在电荷密度不足和材料磨损的问题。鉴于此,西南大学Zhiming Lin、香港科技大学杨征保等介绍了一种旋转式TENG,该TENG在机械能收集方面具有卓越的输出性能和耐用性,并通过软接触将巧妙的共面电荷泵与悬浮式静电感应模式相结合。
本文要点:
(1)得益于中央电荷泵单元的连续同步电荷注入,电荷密度可达74.62 µC m-2,峰值功率密度高达20.72 W m-2。此外,在电荷泵单元中使用屈服聚酯毛皮作为软接触的三层,可减少材料磨损,从而提高耐用性和坚固性。
(2)TENG在100000次工作循环后仍能保持99.2%的电输出。通过优化设计,原型可连续驱动四个串联的12 W额定功率商用灯。此外,还演示了为电子设备供电的无线供电系统,展示了TENG的广泛应用。鉴于其引人注目的特性,这项工作有望为提高TENG在自供电传感器系统领域的输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