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利用摩擦纳米发电机的流体能量收集研究新进展

李申芳 王军雷 王中林

李申芳, 王军雷, 王中林. 利用摩擦纳米发电机的流体能量收集研究新进展[J]. 力学学报.
引用本文: 李申芳, 王军雷, 王中林. 利用摩擦纳米发电机的流体能量收集研究新进展[J]. 力学学报.
Progression on fluid energy harvesting based on Triboelectric nanogenerators[J]. Chinese Journal of Theoretical and Applied Mechanics.
Citation: Progression on fluid energy harvesting based on Triboelectric nanogenerators[J]. Chinese Journal of Theoretical and Applied Mechanics.

利用摩擦纳米发电机的流体能量收集研究新进展

基金项目: 国家级-国家自然科学基金面上项目(51977196)

Progression on fluid energy harvesting based on Triboelectric nanogenerators

  • 摘要: 环境中的流体机械能(包括气体和液体)是十分丰富且重要的清洁能源之一,流体能量可通过不同的能量收集技术(电磁技术、压电技术)被成功转化为电能并供人们使用。自从2012年王中林研究团队发明摩擦纳米发电机 (triboelectric nanogenerator, TENG) 以来,TENG已成为了最重要的能量收集技术之一,并广泛应用于流体能量收集研究中。论文综述了当前流体能量收集摩擦纳米发电机 (Fluidic energy harvesting TENG, FEH-TENG) 的能量收集研究现状。介绍了 FEH-TENG 中摩擦电材料之间的电荷转移原理以及基本的工作模式。在气流能量收集方面,总结了基于FEH-TENG 原理,用于提高风能能量收集输出和扩大有效风速带宽的各类机械结构设计以及该原理在流致振动 (如涡激振动、驰振和颤振等) 能量收集中的应用。液体能量收集方面总结了 FEH-TENG 在波浪和雨滴能量收集中的研究进展,介绍了基于 FEH-TENG 的混合能量收集系统以及优化摩擦电材料的表面形态和内部性质在提升 FEH-TENG 的能量收集效率方面的研究。最后讨论了目前 FEH-TENG 在流体能量收集中存在的问题并提出了一些展望。

     

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出版历程
  • 收稿日期:  2021-08-21
  • 网络出版日期:  2021-10-11

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