1. <tbody id="tulou"></tbody>

    <th id="tulou"></th>

    <th id="tulou"><pre id="tulou"></pre></th>

    <button id="tulou"><object id="tulou"><menuitem id="tulou"></menuitem></object></button>
  2. 设为首页 | 网站地图 | 联系方式 | 中国科学院
    首页 所况简介 机构设置 科研成果 支撑平台 研究生教育 党群园地 科学传播 人才招聘
     
    新闻中心
    重要新闻
    图片新闻
    科研动态
    交流与培训
    综合新闻
    媒体扫描
    学术会议
    NENS2017专题报道
    院市共建专题
    相关图片
    0180919143717.jpg
    20180919143911.jpg
    现在位置: 首页 > 新闻中心 > 科研动态
    【ACS Nano】电荷补偿机制实现摩擦纳米发电机稳定超高电压输出
    发表日期: 2018-09-21 文章来源:
    打印 字体大小: 关闭
      

      摩擦纳米发电机(Triboelectric nanogenerator, TENG)被认为是一种高开路电压的器件,并已应用于驱动离子源、等离子源、静电纺丝及介电弹性体等,然而,要达到数千伏的高压往往需要较大的器件面积、较高的摩擦力或者外加倍压电路,并不能完全满足实际应用的需求;此外,文献中报道的开路电压值也具有较大的离散性。如何利用TENG在微弱机械驱动下高效率产生稳定高电压输出是一个需要解决的重要课题。 

      近日,中国科学院北京纳米能源与系统研究所所长、佐治亚理工学院终身校董事讲席教授王中林院士及华中科技大学尹周平教授等领导的研究团队成功研制出了一种利用电荷补偿机制实现TENG稳定超高电压输出的方法。研究人员发现,通过在TENG中引入一个由高压二极管构成的电荷补偿通道,可以显著提升TENG的开路电压,对于接触分离式TENG,开路电压可由约230V提升到3300V以上,提升了10余倍,如果对发电机进行并联或电晕极化,输出的开路电压可进一步提升,最高可达到7000V,同时实现了将高压电容充电到数千伏。以上高电压都可以在轻轻按压TENG的情况下实现稳定输出。研究人员还设计了实验方法,对上述高电压进行了直接测量表征。该电荷补偿机制的工作原理是通过二极管对开路情况下TENG两电极中的耗散电荷自动进行补偿,从而使电极中的电荷分布维持在最有利于产生高电压输出的状态。通过相关理论分析也解释了实验中测得的开路电压具有离散性的原因。基于此高压TENG制作了自驱动静电吸附系统,通过按压TENG为静电吸盘供给高压电,成功实现了对导体、半导体及绝缘体的吸附及操纵,并实现了吸附重量约0.35Kg的重物。此工作提出了一种基于TENG的稳定超高电压源及高电压产生机制,由于该机制的普适性,也将可应用于其它模式TENG的电压增强,在各种需要轻便、柔性、低成本的超高电压源的场合具有广阔的应用前景。相关成果以“Giant Voltage Enhancement via Triboelectric Charge Supplement Channel for Self-Powered Electroadhesion”发表在近期的ACS Nano上(https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.8b05359 ) 

    (a)电荷补偿通道示意图。 (b)不同TENG器件的电压增强效果; (c)电荷补偿对TENG单元开路电压影响的比较;(d)自驱动静电吸附系统在不同的按压次数下实现的电压和吸附力;(ef)自驱动静电吸附系统对硅片及重物实现吸附及操纵。 

    评 论
     
      版权所有:中国科学院北京纳米能源与系统研究所 Copyright ? 2018
    地址:北京市海淀区学院路30号天工大厦C座 邮编: 100083
    五分彩 石首市 | 长春市 | 剑河县 | 尚义县 | 缙云县 | 马公市 | 台北县 | 古交市 | 远安县 | 农安县 | 祁门县 | 夏津县 | 图木舒克市 | 渭源县 | 宁安市 | 谷城县 | 洪雅县 | 清水河县 | 绥宁县 | 盐源县 | 德格县 | 定远县 | 沁源县 | 安泽县 | 囊谦县 | 顺平县 | 蒙自县 | 隆化县 | 鄂托克前旗 | 揭西县 | 宜州市 | 天全县 | 泾川县 | 鄂州市 | 延庆县 | 民权县 | 称多县 | 武安市 | 五常市 | 古蔺县 | 青田县 | 耒阳市 | 阜平县 | 白沙 | 兴仁县 | 武义县 | 司法 | 淅川县 | 东港市 | 开江县 | 古浪县 | 阿拉善盟 | 海宁市 | 永泰县 | 文水县 | 蒲城县 | 潼南县 | 宝坻区 | 云霄县 | 太白县 | 曲阜市 | 保德县 | 建湖县 | 万宁市 | 略阳县 | 安远县 | 屏南县 | 汤阴县 | 古田县 | 芜湖县 | 汶上县 | 尖扎县 | 惠水县 | 孙吴县 | 那坡县 | 健康 | 太和县 | 红安县 | 皋兰县 | 永清县 | 乐陵市 | 伊川县 | 彰化市 | 安西县 | 昭平县 | 嘉禾县 | 和田县 | 铅山县 | 江华 | 长海县 | 岳池县 | 浠水县 | 成武县 | 乳山市 | 德清县 | 原阳县 | 奇台县 | 新民市 | 新巴尔虎右旗 | 玉龙 |