- 必威体育下载

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

摘要

摩擦纳米发电机(triboelectric nanogenerator, TENG)作为微纳电源或自取能传感器近年来在多领域表现出广阔的应用潜力. TENG的输出性能提升与作为摩擦起电层的电介质材料接触起电特性密切相关. 本文首先介绍了TENG及其电介质摩擦起电层的相关基础理论和模型; 其次, 阐述了TENG电介质材料的选材、改性(表面改性、体改性)和结构设计策略, 其中表面改性和体改性涉及表面粗糙度控制、官能团调控、电介质材料介电参数优化, 在电介质的结构设计方面, 重点介绍了电荷传输层、捕获层、阻挡层的原理及通过多层结构来提高TENG介电性能的典型方法; 最后, 强调了本领域发展面临的挑战和未来发展趋势, 为面向高性能TENG的纳米电介质材料开发提供参考.

关键词:

Abstract

Triboelectric nanogenerator (TENG), as a micro-nano power source or self-powered sensor, has shown great prospects in various industries in recent years. The TENG output performance is closely related to the contact electrification characteristics of the triboelectric dielectric material. Herein, we first introduce the relevant fundamental theory and models of TENG and tribo-dielectrics. Then, we introduce the material selection, modification method (including surface modification and bulk modification) and structural design strategy of TENG dielectric material. Surface and bulk modification mainly involve surface roughness control, surface functional group regulation, and optimization of dielectric parameters. In terms of dielectric structural design, the principle of charge transport, trapping, and blocking layers as well as typical techniques to improve the dielectric properties of TENGs through multi-layer structures are highlighted. Finally, challenges and directions for future research are discussed, which is conducive to the fabricating of high-performance TENG dielectric materials.

Keywords:

作者及机构信息

1.
2.

通信作者:肖淞,xiaosong@whu.edu.cn

基金项目:国家自然科学基金(批准号: 52207169)资助的课题.

Authors and contacts

1.
2.

Corresponding author:Xiao Song,xiaosong@whu.edu.cn

Funds:Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 52207169).

文章全文: translate this paragraph

参考文献

[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]
[21]
[22]
[23]
[24]
[25]
[26]
[27]
[28]
[29]
[30]
[31]
[32]
[33]
[34]
[35]
[36]
[37]
[38]
[39]
[40]
[41]
[42]
[43]
[44]
[45]
[46]
[47]
[48]
[49]
[50]
[51]
[52]
[53]
[54]
[55]
[56]
[57]
[58]
[59]
[60]
[61]
[62]
[63]
[64]
[65]
[66]
[67]
[68]
[69]
[70]
[71]
[72]
[73]
[74]
[75]
[76]
[77]
[78]
[79]
[80]
[81]
[82]
[83]
[84]
[85]
[86]
[87]
[88]
[89]
[90]
[91]
[92]
[93]
[94]

施引文献

下载: 全尺寸图片幻灯片

下载: 全尺寸图片幻灯片

下载: 全尺寸图片幻灯片

下载: 全尺寸图片幻灯片

下载: 全尺寸图片幻灯片

下载: 全尺寸图片幻灯片

下载: 全尺寸图片幻灯片

下载: 全尺寸图片幻灯片

[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]
[21]
[22]
[23]
[24]
[25]
[26]
[27]
[28]
[29]
[30]
[31]
[32]
[33]
[34]
[35]
[36]
[37]
[38]
[39]
[40]
[41]
[42]
[43]
[44]
[45]
[46]
[47]
[48]
[49]
[50]
[51]
[52]
[53]
[54]
[55]
[56]
[57]
[58]
[59]
[60]
[61]
[62]
[63]
[64]
[65]
[66]
[67]
[68]
[69]
[70]
[71]
[72]
[73]
[74]
[75]
[76]
[77]
[78]
[79]
[80]
[81]
[82]
[83]
[84]
[85]
[86]
[87]
[88]
[89]
[90]
[91]
[92]
[93]
[94]

[1]	李雨凡, 薛文清, 李玉超, 战艳虎, 谢倩, 李艳凯, 查俊伟.三明治结构柔性储能电介质材料研究进展. 必威体育下载 , 2024, 73(2): 027702.doi:10.7498/aps.73.20230614
[2]	任俊文, 姜国庆, 陈志杰, 魏华超, 赵莉华, 贾申利.氮化硼纳米管表面结构设计及其对环氧复合电介质性能调控机理. 必威体育下载 , 2024, 73(2): 027703.doi:10.7498/aps.73.20230708
[3]	宋小凡, 闵道敏, 高梓巍, 王泊心, 郝予涛, 高景晖, 钟力生.聚醚酰亚胺纳米复合电介质中指数分布陷阱电荷跳跃输运对储能性能的影响. 必威体育下载 , 2024, 73(2): 027301.doi:10.7498/aps.73.20230556
[4]	蒋乐昕, 谢振龙, 郭泽虹, 丘伊宁, 陈溢杭.基于准正则模式的全电介质超材料宽带反射器机理. 必威体育下载 , 2023, 72(20): 204205.doi:10.7498/aps.72.20230915
[5]	孟菁饴, 卢红伟, 马世乐, 张嘉奇, 何富民, 苏伟涛, 赵晓东, 田婷, 王翼, 邢誉.功能化原子力显微镜在纳米电介质材料性能研究中的应用进展. 必威体育下载 , 2022, 71(24): 240701.doi:10.7498/aps.71.20221462
[6]	张嘉伟, 姚鸿博, 张远征, 蒋伟博, 吴永辉, 张亚菊, 敖天勇, 郑海务.通过机器学习实现基于摩擦纳米发电机的自驱动智能传感及其应用. 必威体育下载 , 2022, 71(7): 078702.doi:10.7498/aps.71.20211632
[7]	梁帅博, 袁涛, 邱扬, 张震, 妙亚宁, 韩竞峰, 刘秀童, 姚春丽.钛酸钡介电调控提升纸基摩擦纳米发电机输出性能. 必威体育下载 , 2022, 71(7): 077701.doi:10.7498/aps.71.20212022
[8]	.电介质材料和物理专题编者按. 必威体育下载 , 2020, 69(12): 120101.doi:10.7498/aps.69.120101
[9]	曹杰, 顾伟光, 曲召奇, 仲艳, 程广贵, 张忠强.基于变化静电场的非接触式摩擦纳米发电机设计与研究. 必威体育下载 , 2020, 69(23): 230201.doi:10.7498/aps.69.20201052
[10]	丁亚飞, 陈翔宇.基于摩擦纳米发电机的可穿戴能源器件. 必威体育下载 , 2020, 69(17): 170202.doi:10.7498/aps.69.20200867
[11]	吴晔盛, 刘启, 曹杰, 李凯, 程广贵, 张忠强, 丁建宁, 蒋诗宇.收集振动能的摩擦纳米发电机设计与输出性能. 必威体育下载 , 2019, 68(19): 190201.doi:10.7498/aps.68.20190806
[12]	袁端磊, 闵道敏, 黄印, 谢东日, 王海燕, 杨芳, 朱志豪, 费翔, 李盛涛.掺杂含量对环氧纳米复合电介质陷阱与空间电荷的影响. 必威体育下载 , 2017, 66(9): 097701.doi:10.7498/aps.66.097701
[13]	刘奎立, 周思华, 陈松岭.金属离子掺杂对CuO基纳米复合材料的交换偏置调控. 必威体育下载 , 2015, 64(13): 137501.doi:10.7498/aps.64.137501
[14]	于利刚, 李朝晖, 王仁乾, 马黎黎.含玻璃微球的黏弹性复合材料覆盖层的水下吸声性能分析. 必威体育下载 , 2013, 62(6): 064301.doi:10.7498/aps.62.064301
[15]	唐晶晶, 冯妍卉, 李威, 崔柳, 张欣欣.碳纳米管电缆式复合材料的热导率. 必威体育下载 , 2013, 62(22): 226102.doi:10.7498/aps.62.226102
[16]	李振武.纳米CdS/碳纳米管复合材料的光电特性. 必威体育下载 , 2012, 61(1): 016103.doi:10.7498/aps.61.016103
[17]	李东海, 陈发良.超短脉冲激光在电介质材料中传输及破坏深度微观理论计算. 必威体育下载 , 2011, 60(6): 067804.doi:10.7498/aps.60.067804
[18]	全荣辉, 韩建伟, 黄建国, 张振龙.电介质材料辐射感应电导率的模型研究. 必威体育下载 , 2007, 56(11): 6642-6647.doi:10.7498/aps.56.6642
[19]	赵天恩, 伍瑞新, 杨帆, 陈平.周期性层状铁氧体-电介质复合材料中导模模式的有效负折射率. 必威体育下载 , 2006, 55(1): 179-183.doi:10.7498/aps.55.179
[20]	金建中.用固体绝缘材料代替高压气体来绝缘静电发电机的建议. 必威体育下载 , 1956, 12(5): 487-489.doi:10.7498/aps.12.487

计量

文章访问数:2936
PDF下载量:172
被引次数:0

搜索

留言板