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納米發電機:摩擦也能帶來「正能量」
在不久前召開的以「納米能源與壓電(光)電子學發展前沿」為主題的第538次香山科學會議上,記者了解到,基於納米能源與壓電電子學理論而研發出來的摩擦納米發電機,讓摩擦發電不再是幻想。世上最小的發電機這種摩擦納米發電機,其機械能轉化效率是50%—80%,可以為微小電子器件、納米機器人提供電力,使之真正實現自驅動納米能源是指基於納米技術和納米材料的能源轉換與能源存儲技術。
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摩擦就可以發電?新型納米發電機問世
基於摩擦起電和靜電感應引發的能源革命預期比肩法拉第電磁感應發電機的巨大應用前景——王中林:《摩擦納米發電機》應用於海洋中,成為新型藍色能源王中林院士最近發現麥克斯韋位移電流第二分量是納米發電機的理論根基。
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中科院院士王中林:摩擦發電機或是未來綠色能源的新選擇
原標題:中科院院士王中林:摩擦發電機或是未來綠色能源的新選擇 新華網北京3月25日電(李崢巍 張舵)中國科學院外籍院士王中林24日在京表示,能源安全將是未來各國發展面臨的一個重要問題。不同於發達經濟體,中國應當將能源安全放在首要位置,應該探索有別於美國等發達國家的能源發展路線。他認為,摩擦發電技術或為這個戰略作出貢獻。
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王中林院士Nano Energy綜述:摩擦納米發電機網絡構築藍色能源夢
2006年,王中林院士所在團隊發明了通過壓電效應收集環境中機械能的納米發電機,開闢了能源轉化和應用的新領域。在此基礎上,該研究團隊於2012年又成功研製出基於摩擦起電和靜電感應的摩擦納米發電機(TENG)。此後,各種類型的摩擦納米發電機接連被研製出來,不斷革新著人們對能量收集的傳統概念。
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超高摩擦電荷密度刷新摩擦納米發電機性能紀錄
人們一直致力於研究在維持現代社會巨大能源消耗的同時最小化環境消耗。從可再生的自然源(如太陽能、風能和生物質能)收集能量,已經被證實是應對能源危機的可持續可供選擇的方向,而且在化石燃料快速消耗的今天扮演著越來越重要的角色。最近發明的摩擦納米發電機具有質量輕、價格低廉,甚至在低工作頻率下仍然高效等先天優勢,已經被證實是一個具有深遠意義的解決方案。
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新一代恆流摩擦納米發電機研究獲進展
自從2012年中國科學院北京納米能源與系統研究所王中林發明摩擦納米發電機(TENG)以來,全世界的學者從各個方面對TENG進行了廣泛的研究。TENG作為一種能源器件得到實際應用的關鍵在於進一步提高功率密度,其核心在於摩擦電荷密度的提高。摩擦電荷密度作為摩擦納米發電機的核心性能指標之一,TENG問世七年以來,科研工作者在摩擦材料選擇、表面修飾與改性等方面做了大量研究以提高摩擦電荷密度。
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AEnM:高功率旋轉泵浦摩擦納米發電機
摩擦納米發電機(Triboelectric nanogenerator,TENG)基於摩擦起電和靜電感應,可將各種機械能轉化為電能,在物聯網、可穿戴器件、自驅動傳感,生物醫學、藍色能源等諸多方面具有重要的應用。
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柔性隨機波浪摩擦納米發電機
近年來海洋生態環境傳感器逐步向小型化、智能化的方向發展,這對整個傳感系統的能源補給、材料、通訊等方面提出了巨大挑戰。 近日,中國科學院北京納米能源與系統研究所朱光研究團隊提出了基於固/液界面摩擦起電和二維陣列電極發電集成的柔性隨機波浪摩擦納米發電機,高效率地收集轉換波浪能並用於驅動無線傳感電路定時發射無線信號。該工作利用二維陣列電極整流晶片集成結構設計將二維多方向運動的隨機波浪機械能收集轉換為電能輸出,在多種隨機波浪情況下均能高效率地收集和轉換波浪機械能。
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第97集 神奇的摩擦納米發電機
其中,中國科學院北京納米能源與系統研究所王中林把摩擦起電和納米能源相結合,進而研發出來的摩擦納米發電機,在當時引起了人們的廣泛關注。在我們大家的印象中,發電機一般是汽輪機、水輪機、風力發電機這樣的大型機器,它們大部分是電磁感應發電機,原理也很簡單,在中學物理課本上,就學習過磁鐵穿過線圈可以產生電流。
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摩擦納米發電機的電源管理策略與電力摩擦電子學研究獲進展
摩擦納米發電機目前可以輸出很大的功率,但受高輸出阻抗特性的制約,其對儲能器件的直接充電效率極低,也無法直接為用電器件供電,有效的電源管理成為了摩擦納米發電機推廣和實用化的難點與技術瓶頸。 近年來,中國科學院北京納米能源與系統研究所研究員張弛和王中林領導的研究團隊一直致力於摩擦納米發電機電源管理技術的研究,並取得了突破性進展。
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【材料】利用磁性複合材料的非接觸摩擦納米發電機
傳統能源如石化能源的巨大消耗,導致了日益嚴重的溫室氣體效應和其它環境汙染,如何收集綠色能源諸如太陽能、風能與環境機械能,成為了各界關注的熱點。相比於傳統太陽能電池的複雜製備方式,基於摩擦生電原理而誕生的摩擦發電機具有製備簡單、高能源轉化率等優勢,能夠有效地將環境機械能轉換為電能。
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納米能源所:基於電荷累積策略的可持續高電壓輸出摩擦納米發電機
摩擦電納米發電機(TENGs)作為各種能源採集技術中的佼佼者,能將機械能瞬間轉化為電能,具有極高的能量轉換效率。同時TENG的材料選擇和結構設計也非常靈活,具有重量輕、成本低、通用性強等前所未有的優勢。TENG的主要應用可分為四個領域:微納電源、自供電傳感器、大規模藍色能源和直接高壓電源。
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基於高性能球形摩擦納米發電機的多合一環境電源
為了實現上述特點,研究團隊設計了一款高性能球形封裝摩擦納米發電機,通過環形邊緣結構,可以有效地同時捕獲風能和雨水能量,可以實現平均功率輸出5.63mW,並可以同時點亮1160盞LED燈。該器件集成了太陽能電池,可以一體化收集風能、雨水、太陽能等常見的環境能源,通過多能源互補實現全天候可靠供電。
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新型摩擦納米發電機問世:「旗形」構造,高效採「風」
近日,大連海事大學輪機工程學院教授徐敏義團隊提出並系統性研究了一種新型防潮且自適應風向的旗形摩擦納米發電機。其不僅可在潮溼環境下高效收集不同方向的風能,還能測量風速,實現風速傳感,為無線傳感網絡的供電問題提供了一種新穎的解決方案。相關研究成果已發表於《納米能源》雜誌。
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深圳先進院等研發出一種摩擦納米發電機的可編程策略
相關論文Programmed-triboelectric nanogenerators—A multi-switch regulation methodology for energy manipulation(可編程的摩擦納米發電機-一種基於多開關調控的能量操作策略)在線發表於能源材料頂級期刊Nano Energy (IF= 15.2)上(DOI:10.1016/j.nanoen
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浙大用兩張紙片造出高效摩擦納米發電機,可收集人體運動能
浙大用兩張紙片造出高效摩擦納米發電機,可收集人體運動能 浙江大學研究人員研發了一種新型的高效摩擦納米發電機,具有結構簡單、體積小、成本低以及可收集人體運動能等諸多特點。
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新型摩擦電納米發電機:可利用人體運動實現無線供電!
導讀近日,美國克萊姆森大學的科研人員開發出摩擦電納米發電機的無線版本,也稱為「W-TENG」,離利用摩擦電這一綠色能源進行無線供電的目標又更近了一步。舉個例子,未來我們可以在鞋子中安裝摩擦電發電機,只要正常走路,就可以為自己隨身攜帶的手機充電。
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我國採用「摩擦納米發電機」激活電沉積製造三功能催化劑
發展燃料電池和可充電金屬空氣電池技術對緩解環境汙染和能源危機有著積極的作用。近日,我國科學家採用層狀摩擦納米發電機產生的高壓脈衝直流電作的方式,製備了性能優異的Pt-NiFe-LDH催化劑。該催化劑表現出對HER,ORR和OER的三功能催化活性,且可以用作燃料電池和可充電鋅-空氣電池的電極催化劑。
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【納米】運用近紅外雷射遠程高效自修復摩擦納米發電機
近年來,隨著納米能源技術的不斷發展,摩擦納米發電機(Triboelectric nanogenerator,簡稱TENG)得到了越來越多的關注
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西南交大楊維清:利用相對介電常數實現高性能摩擦電納米發電機
隨著世界逐步進入物聯網時代,各種可穿戴生物電子產品也掀起了一場個性化醫療保健的革命。然而,這一快速發展的新興領域卻因為沒有一種較為普及的、可穿戴、可持續化的能量供給而受到限制。儘管摩擦納米發電機(TENG)的發明推動了這一領域的發展,但發電效率卻一直成為其應用推廣的障礙。並且現有的增強方式如表面物理修飾、化學修飾、陶瓷摻雜等都存在一定程度的缺陷,使得其無法廣泛、長久地應用在可穿戴電子器件中。