Sliding-impact bistable triboelectric nanogenerator for enhancing energy harvesting from low-frequency intrawell oscillation

能量收集 双稳态 振荡(细胞信号) 纳米发生器 摩擦电效应 振动 控制理论(社会学) 低频振荡 机械能 能量(信号处理) 功率(物理) 物理 声学 计算机科学 电力系统 光电子学 压电 量子力学 生物 遗传学 控制(管理) 人工智能
作者
Dongguo Tan,Jiaxi Zhou,Kai Wang,Huajiang Ouyang,Huai Zhao,Daolin Xu
出处
期刊:Mechanical Systems and Signal Processing [Elsevier]
卷期号:184: 109731-109731 被引量:18
标识
DOI:10.1016/j.ymssp.2022.109731
摘要

A sliding-mode bistable triboelectric nanogenerator (SBTENG) has already been proven to be highly efficient for harvesting energy from low-frequency vibration. However, a SBTENG would undergo low-amplitude intrawell oscillation and thus output low power, if the excitation is weak. To enhance the efficiency of harvesting energy from low-frequency intrawell oscillation, a novel sliding-impact bistable TENG (SIBTENG) is proposed. The sliding-mode component of the SIBTENG enables energy harvesting from interwell oscillation effectively, while the impact-mode structure plays a vital role in enhancing energy harvesting from intrawell oscillation. The equation of motion of the SIBTENG is derived using Hamilton’s principle and then numerically solved to obtain the dynamic responses. Subsequently, the output performance of the SIBTENG is evaluated by solving the electrical equation, which is unidirectional coupled to the equation of motion. Finally, experiments on the prototype of the SIBTENG are conducted to verify this design concept, which indicates good consistency between the theoretical and experimental results. Importantly, the impact-mode structure can notably enhance energy harvesting from intrawell oscillation. The output power of the devised SIBTENG is improved by about 100% over the SBTENG when they experience intrawell oscillation. The SIBTENG thereby enables high-efficiency energy harvesting whatever the oscillation pattern is.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
RZS发布了新的文献求助10
刚刚
uu发布了新的文献求助10
刚刚
new_vision完成签到,获得积分10
刚刚
周斌发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
圆满组合发布了新的文献求助10
1秒前
大白发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
健壮的如松完成签到,获得积分10
2秒前
嗯哼应助自信筮采纳,获得20
2秒前
JamesPei应助螺蛳粉采纳,获得10
2秒前
Lucas应助22222采纳,获得20
3秒前
张杰列夫完成签到 ,获得积分10
3秒前
duke发布了新的文献求助10
3秒前
橙子是不是完成签到,获得积分10
3秒前
李健的小迷弟应助Jing采纳,获得10
4秒前
ym完成签到,获得积分10
4秒前
wickedzz完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
鹅鹅鹅饿完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
爱听歌的冬萱完成签到,获得积分20
5秒前
无花果应助山奈采纳,获得10
5秒前
科研通AI2S应助诚心仙人掌采纳,获得10
5秒前
6秒前
程硕完成签到,获得积分10
6秒前
易烊干洗发布了新的文献求助10
6秒前
光亮醉蓝完成签到,获得积分10
7秒前
独爱小新完成签到,获得积分20
7秒前
feifei完成签到,获得积分10
7秒前
DUMMY4869完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
lily8675发布了新的文献求助30
7秒前
暴躁的黎云完成签到,获得积分10
7秒前
hgy发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
英姑应助sunshine采纳,获得10
9秒前
天天快乐应助别闹闹采纳,获得10
9秒前
顾矜应助duke采纳,获得10
9秒前
橘子s发布了新的文献求助10
9秒前
高分求助中
Evolution 10000
Becoming: An Introduction to Jung's Concept of Individuation 600
Distribution Dependent Stochastic Differential Equations 500
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 500
The Kinetic Nitration and Basicity of 1,2,4-Triazol-5-ones 440
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3159243
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2810372
关于积分的说明 7887509
捐赠科研通 2469200
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1314702
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 630697
版权声明 602012