基于气液两相流的超高输出功率纳米摩擦发电机设计

根据最近发表在《柳叶刀》杂志上的一篇研究文章,中国研究人员设计了一种基于气液两相流的摩擦电纳米发电机(GL-TENG),具有超高输出功率科学的进步

固液界面摩擦电气化在水基能量收集应用中显示出巨大潜力。然而,通过界面调控实现摩擦电能在固液界面的高效收集仍然是一个很大的挑战。

最近,中国科学院兰州化学物理研究所(LICP)的研究人员设计了一种GL-TENG,通过显著增加固液接触起电(CE)面积和相对分离速度来提高固液摩擦电纳米发电机(sl - teng)的功率输出。

GL-TENG的超高压和体积电荷密度分别达到3789伏和859毫库仑/立方米。连续流GL-TENG装置可直接点亮一盏24瓦的商用灯,输出功率高达143.6千瓦/立方米。

界面摩擦起电的快速积累是通过气液两相流与管壁之间的强烈摩擦实现的。通过创新的摩擦起电与静电释放耦合机制,大大提高了发电装置的电输出性能。

本工作建立了一种新的基于气液两相流的发电机模型,并展示了直接驱动各种电子器件的能力。它还提供了一种从水中有效收集能量的新策略,并为未来sl - teng的商业应用开辟了一条道路。

.GL-TENG的结构设计和性能。

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兰州化学物理研究所

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