AEM：通过抑制空气击穿和介电电荷泄漏来提高摩擦纳米发电机的电荷密度

Nanoyu

2024-01-02

电荷产生和电荷衰减是决定摩擦纳米发电机（TENG）表面电荷密度的两个重要因素。然而，研究主要集中在促进电荷产生，而很少关注抑制电荷衰减。

在这里，中国科学院北京纳米能源与系统研究所的研究人员提出了一种利用双介电层来抑制高表面电荷密度 TENG（HCD-TENG）的电荷衰减（包括空气击穿和介电电荷泄漏）的策略。

文章要点

1）借助电荷激励TENG（CE-TENG）测试不同介电材料的一系列参数，以揭示大气环境中电荷产生、空气击穿和介电电荷泄漏之间的关系。

2）此外，首次观察到介电电荷泄漏现象在空气击穿之前限制了TENG的最大输出。

3）通过同时抑制空气击穿和介电电荷泄漏，TENG的输出提高到2.2 mC m⁻²。

这项工作不仅为TENG的性能优化和材料选择提供了新的见解，而且为未来获得高输出TENG提供了重要指导。

参考文献

Jing Wang, et al, Boosting the Charge Density of Triboelectric Nanogenerator by Suppressing Air Breakdown and Dielectric Charge Leakage, Adv. Energy Mater. 2023, 2303874

DOI: 10.1002/aenm.202303874

https://doi.org/10.1002/aenm.202303874