介电弹性体发电机（Dielectric elastomer generator, DEG）是一种基于介电弹性体材料与柔性电极材料所构成的可变电容型发电机。基于介电弹性体材料自身的特点及其在静态、半静态下具有的高的能量转换效率等性能优势，使其特别适合于低频和运动模式随机性强的能量收集领域，DEG具有以下明显优势：①具有极高的能量密度（>100 mJ/g）；②高拉伸、结构简单、体积小、质量轻，易于制作和安装，成本低。然而，传统的DEG研究中，需要数千伏的外接高压电源，其输出模式为直流脉冲输出模式，简单的说来传统的DEG就是将高压电源的电荷搬运到外接负载，即电荷的搬运工。为此，前期工作中，鄂世举教授团队开发了一种基于交流模式的无源化介电弹性体发电机（AC-DEG），该型发电机既摆脱了外接电源的限制和依赖，又保证了高的电学性能(相关成果发表于Advanced Science, 2022, 9(18): 220109)。为实现DEG的商业化，作为发电机的另外一个关键特性-耐疲劳性是必须解决的问题，相关研究甚少；制约相关研究难以推进的原因在于，由于传统DEG在保持高电学性能时，需要高的电压和大拉伸形变，进而很难提高的DEG的耐用性，既其性能与疲劳特性二者难以兼顾。

图1 基于交流模式介电弹性体发电机的工作原理

图2 a,b AC-DEG的频率适用性; c,d 湿度稳定性; e,f 双85老化测试前后性能; g 在常规环境条件下100天的稳定性; h 连续循环运行100万次性能变化;i 为商用锂离子聚合物电池充电

  原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211285523001519