三协同直流摩擦纳米发电机

平均功率密度最高

通过空间优化、三元介电材料选择与底电极设计协同，实现更高的摩擦起电与电荷收集效率。

Shuyan, Xu · 王健 · Shan, Chuncai · Kaixian, Li · Wu, Huiyuan · Li, Gui · Fu, Shaoke · Qionghua, Zhao · 奚伊 · Chenguo, Hu

Energy and Environmental Sciences 2024

参数信息

平均功率密度

18.37 W m⁻²

输出电荷密度

7.3 mC m⁻²

技术优势

空间利用最大化

在滑块上无缝排列PTFE/PA/电极的多单元结构，充分利用空间，提高单位面积输出。

摩擦起电增强

采用PTFE、PA和PU泡沫作为摩擦层，并自发引入PTFE粉末到PU泡沫上，实现更高的摩擦起电效应和表面润滑。

电荷收集更全

底电极设计收集滑块上电荷收集电极未能捕获的电荷，形成双直流输出，提高电荷利用率。

应用场景

• 摩擦纳米发电机：为摩擦纳米发电机提供提高输出功率的结构与材料设计新方法。
• 能量收集：高效收集机械能转化为电能，适用于自供能系统。
• 自供能传感器：无需外部电源，直接为传感器供电。
• 可穿戴设备：可集成到可穿戴设备中，利用人体运动能量供电。