近日,学部材料润滑性能研究团队与中科院兰州化物所王道爱泰山学者研究团队合作,在国际知名期刊Nano Energy(中科院一区TOP,影响因子19.069)发表题为“Onion-like carbon as nano-additive for tribological nanogenerators with enhanced output performance and stability”的最新研究成果。必赢线路官方网站为论文第一完成单位,学部硕士生郭宇飞和兰化所张立强博士为论文第一作者,学部万勇教授和王道爱研究员为通讯作者。
近年来,基于摩擦起电效应和静电感应相结合的摩擦纳米发电机(Triboelectric nanogenerator,TENG)在能量收集、状态监测和自供电等方面表现出良好的应用前景。然而,TENG较低能量转换效率和工作寿命一直是亟待解决的关键问题。
研究工作采用在液体润滑剂中掺杂纳米洋葱碳降低TENG的摩擦和磨损,同时提高能量收集效率。对于在PTFE底部布置叉指电极与钢片构成独立层模式摩擦纳米发电机,干摩擦30分钟PTFE膜已经出现破损且电输出低下,而十六烷-洋葱碳润滑后的TENG在6个小时的长时间摩擦中PTFE膜并未出现破损且电输出性能并未出现降低,电输出是干摩擦条件下的3倍以上。上述结果表明纳米洋葱碳作为纳米添加剂可用于TENG降低摩擦磨损和提高能量收集性能。
原文链接:https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2022.107900