基于弹性钢触发结构的高倍频摩擦纳米发电机

作     者：张昕尧 苏玉香 刘安国 苏潇男 戴冠宇 邵屹磊 Zhang Xinyao;Su Yuxiang;Liu Anguo;Su Xiaonan;Dai Guanyu;Shao Yilei

作者机构：浙江海洋大学海洋工程装备学院浙江舟山316022 

基　　金：浙江省教育厅一般科研项目(Y202250481) 国家级大学生创新训练项目(202210340046) 舟山科技计划项目(2022C41009) 

出 版 物：《微纳电子技术》 (Micronanoelectronic Technology)

年 卷 期：2023年第60卷第10期

页      码：1639-1645页

摘      要：为解决传统摩擦纳米发电机触发方式苛刻、输出性能低及输出性能不稳定等问题,设计了一种基于弹性钢触发结构的高倍频摩擦纳米发电机(ES-TENG),可用于收集环境中各种形式的振动能量并将其转化为电能。本装置选用弹性钢片及纸作为基底,提高了装置在振动环境下的触发灵敏度,同时使装置具有比较明显的高倍频特性,在频率为10 Hz的正弦振动信号驱动下,装置单侧输出的短路电流和开路电压可达64.8μA和914 V,瞬时功率密度高达167.5 W/m^(3),当负载电阻为5 MΩ时,其输出功率为21.1 mW。利用ES-TENG对4.7μF的电容进行充电,20 s内充电电压达到33.39 V,并且在长时间的高频振动环境下仍能保持其输出性能。

主 题 词：摩擦纳米发电机 高倍频特性 弹性钢结构 振动能收集 多层摩擦单元 

学科分类：080801[080801] 0808[工学-自动化类] 08[工学] 

D　O　I：10.13250/j.cnki.wndz.2023.010.014

馆 藏 号：203124226...