天津工业大学刘雍教授团队 Nano Energy:在高湿环境甚至水环境中实现能量转换的防水摩擦纳米发电机(TENG)
2022-06-21 来源:高分子科技
高湿环境会显著降低摩擦纳米发电机(TENGs)的能量转换性能,使其产生的电荷发生耗散,导致电荷转移性能下降。具有防水、耐湿性能的TENG可实现高湿环境甚至是水环境中的机电转换。然而,对TENG进行简单的封装不可避免地导致器件电输出性能降低。因此,制备可以依靠自身结构使封装器件内部产生接触分离的防水TENG能够在水中实现高效地能量转换,是提高TENG工作环境的适应性、增强输出性能的有效解决方案。
近年来,TENGs在为可穿戴电子设备供电方面引起了广泛关注。然而,在高湿度环境下,TENGs的电输出性能受到严重影响,这极大地限制了其在户外活动中的实际应用。由于产生的载流子减少,湿度被认为是限制TENG输出电能的主要因素。当TENGs暴露在潮湿环境中时,摩擦电材料产生的电荷会消散,导致电荷转移性能下降。虽然通过材料改性和结构设计等多种方式提高了TENGs的耐湿性,但要做到真正的防水仍然是一个巨大挑战。
论文第一作者为天津工业大学纺织科学与工程学院博士生孙悦,通讯作者为美国阿肯色大学费耶特维尔分校寿万博士和天津工业大学纺织科学与工程学院刘雍教授。
全文链接:https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2022.107506
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(责任编辑:xu)
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