意昂体育4开户現代材料與先進製造技術創新團隊的激光焊接集成復合發電機綠色能量收集研究工作取得重要進展。10月23日,團隊趙健副教授撰寫的“Water-Triboelectrification-Complemented Moisture Electric Generator”文章發表在美國化學會旗下一區頂刊《ACS Nano》(影響因子15.8)上。相關研究得到了上海市III類高峰學科-材料科學與工程(高能束智能加工與綠色製造)等項目資助🧜🏼🍭。
(a) 復合發電機的示意圖結構。(b) 復合發電機摩擦起電和濕氣發電的工作原理。
濕氣發電(MEG) 技術從無處不在的濕氣中收集能量👁🗨,在為便攜式電子產品🐮🍪、物聯網和無線傳輸提供電能方面具有巨大潛力🎲。然而💢,大多數MEG設備仍然面臨低輸出的挑戰,研究開發了一種靈活高效的復合發電機,能夠同時收集水滴的機械能和潛能,濕氣發電層和摩擦起電層分別基於檸檬酸(CA)嵌入的聚谷氨酸 (PGA) 水凝膠和多孔駐極體膨體聚四氟乙烯 (E-PTFE)。防水的E-PTFE 薄膜不僅可以與水滴接觸實現高效的摩擦起電🪘,還可以促進水滴中的濕氣轉移到濕氣發電層。復合發電機在水滴沖擊下能夠產生 0.55 V 的直流電壓和 120 μA cm-2 的峰值電流密度,以及水滴摩擦起電的300 V 脈沖電壓和 400 μA 脈沖電流🐢。通過激光燒蝕技術大面積製備復合發電機的電極,采用激光焊接對復合發電機串並聯導線接頭進行連接,穩定提高復合發電機的電輸出性能🔝,實現為野外、復雜和緊急情況的光學警報和無線通信系統供電🦦。
(a) 復合發電機電學性能測量方案👨🦽。(b) 復合發電機為電容充電的電路圖和 (c) 圖像🦹🏻♀️。MEG🚗、TEG 和MEG-TEG 的(d)電壓和(e) 電流輸出。(f) MEG、TEG 和 MEG-TEG 的平均功率比較。