利用少层石墨烯柔性电极提升摩擦纳米发电机的功率转换效率
材料科学
2020-12-11 v1
摘要
仅需数十微瓦即可运行的便携式和可穿戴电子设备的发展，推动了对低功耗能源的探寻。此外，对新可持续能源的快速增长的需需求，引发了人们对能够将机械能转换为电能的能量采集器的兴趣。摩擦纳米发电机（TENGs）可提供此类绿色电力供应。TENGs技术的最新进展表明，它们可用于从可穿戴自供能传感器到风能和海浪能量采集等多种应用。尽管迄今已开发出大量TENGs，但对其工作原理的深入理解仍然缺失。在本工作中，我们强调了摩擦电材料与电极收集器之间的界面在TENG发电中所起的基础性作用。我们展示，在垂直接触模式下工作的TENGs中，仅将“标准”金电极替换为柔性少层石墨烯电极，即可实现功率密度26倍的提升。在此，我们阐明了这一功率输出提升背后的主要机制，并描述了电极与摩擦电材料组合以优化TENGs中机械能转换效率的准则。
引用
@article{arxiv.2012.05623,
title = {Enhancing triboelectric nanogenerators power conversion efficiency with few-layers graphene flexible electrodes},
author = {Giuseppina Pace and A. Ansaldo and M. Serri and S. Lauciello and F. Bonaccorso},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.05623},
year = {2020}
}