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    摩擦電納米發電機高效收集機械能和水能
    來源:材料牛 | 作者:tjyunfan | 發布時間: 2020-01-08 | 8705 次瀏覽 | 分享到:
            柔性電子技術的進步對高變形能量發生器提出了新的要求——為這些電子設備提供動力。如何同時實現高延展性和強發電量,以適應大多數能源發電機的實際柔性應用,仍然是一個挑戰。
            西安交通大學的邵金友教授和南洋理工大學的Pooi See Lee教授團隊首次提出了一種具有高透明性、全拉伸性和超疏水性的分級微陽極結構,用以構建高性能的摩擦電納米發電機(TENGs),獲取機械能和水能。采用可伸縮靜電紡絲技術制備了SiO
    2/聚偏二乙烯-三氟乙烯(VDF-TrFE)納米級結構,研究發現,前驅體溶液的表面張力在生成層次結構中起著重要作用。與離子導體結合后,得到的TENG具有80%的高透明性,即使在300%拉伸變形時仍保持超疏水性。在相同的機械力作用下,分層結構產生的輸出電壓是單層平面的3倍,通過表面電位測量進一步驗證了分層結構的強電荷生成特性。此外,制得的TENG對300%應變的大拉伸變形具有較高的耐久性能,并在循環試驗下維持了3h的輸出,表明其在極端變形條件下的適用性。
            此外,超疏水性和自清潔性能提供了TENG額外的水能收集能力。水流流動的速度11毫升/秒下可以生成的電壓和電流可以達到36 v和10μA,分別成功地推動LED陣列和商業電容器充電,展示其電力電子設備的適用性。由于具有良好的透光率、高度的靈活性、延伸性、強大的發電能力和獲取多種能源的能力等獨特的特點,TENG在自供電電子領域具有廣闊的應用前景。
            相關研究以“Transparent and stretchable bimodal triboelectric nanogenerators with hierarchical micro-nanostructures for mechanical and water energy harvesting”為題目發表在Nano Energy 上。

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