中北大学丑修建AFM: 用于能量收集的非金属可拉伸尼龙改性高性能摩擦纳米发电机

liudi小狮子

2019-11-11

作为一种新的能量收集策略，摩擦电纳米发电机在收集环境能量，人体机械能以及为低功率电子设备供电方面具有广阔的应用前景，并引起了广泛的关注。但是，制备某些高性能摩擦电材料的可拉伸性仍然存在技术挑战。近日，中北大学丑修建教授课题组报道了一种用于非金属尼龙改性的摩擦纳米发电机（NM-TENGs）的新策略。引入尼龙作为高性能摩擦材料，以增强可拉伸TENG的输出性能。均匀的基质降低了异质整合的难度并增强了结构强度。NM-TENGs的开路电压（VOC）和短路电流（ISC）分别可以达到1.17 kV和138 µA。瞬时功率密度达到11.2 W m^-2，整流后的输出可以直接点亮约480个LED。给电容器充电时，在一周期内转移的电荷密度约为100 µC m^-2。此外，整流信号可直接驱动低功率电子时钟，而无需其他电路。NM-TENGs也具有足够高的应变率，可以附着在人体上以有效地收集能量。这项工作为可拉伸的TENG的制造提供了新思路，并展示了其潜在的应用前景。

Jichao Qian, Jian He*, Shuo Qian, Jing Zhang, Xushi Niu, Xueming Fan, Chao Wang, Xiaojuan Hou, Jiliang Mu, Wenping Geng, Xiujian Chou*. A Nonmetallic Stretchable Nylon‐Modified High Performance Triboelectric Nanogenerator for Energy Harvesting. Adv. Funct. Mater. 2019, 1907414.

DOI: 10.1002/adfm.201907414

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.201907414