Direct-current triboelectricity generation by a sliding Schottky nanocontact on MoS2 multilayers

摩擦电效应 材料科学 纳米发生器 肖特基势垒 光电子学 肖特基二极管 导电原子力显微镜 电流密度 导电体 纳米技术 复合材料 二极管 原子力显微镜 量子力学 压电 物理
作者
Jun Liu,Ankur Goswami,Keren Jiang,Faheem Khan,Seokbeom Kim,Ryan McGee,Zhi Li,Zhiyu Hu,Jungchul Lee,Thomas Thundat
出处
期刊:Nature Nanotechnology [Nature Portfolio]
卷期号:13 (2): 112-116 被引量:271
标识
DOI:10.1038/s41565-017-0019-5
摘要

The direct conversion of mechanical energy into electricity by nanomaterial-based devices offers potential for green energy harvesting 1–3 . A conventional triboelectric nanogenerator converts frictional energy into electricity by producing alternating current (a.c.) triboelectricity. However, this approach is limited by low current density and the need for rectification 2 . Here, we show that continuous direct-current (d.c.) with a maximum density of 106 A m−2 can be directly generated by a sliding Schottky nanocontact without the application of an external voltage. We demonstrate this by sliding a conductive-atomic force microscope tip on a thin film of molybdenum disulfide (MoS2). Finite element simulation reveals that the anomalously high current density can be attributed to the non-equilibrium carrier transport phenomenon enhanced by the strong local electrical field (105−106 V m−2) at the conductive nanoscale tip 4 . We hypothesize that the charge transport may be induced by electronic excitation under friction, and the nanoscale current−voltage spectra analysis indicates that the rectifying Schottky barrier at the tip–sample interface plays a critical role in efficient d.c. energy harvesting. This concept is scalable when combined with microfabricated or contact surface modified electrodes, which makes it promising for efficient d.c. triboelectricity generation. A large triboelectric direct current can be generated via the nanoscale sliding friction of a conductive-AFM tip on a MoS2 thin film.
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
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
1秒前
2秒前
xcf6653发布了新的文献求助10
2秒前
Hello应助如沐春风采纳,获得10
2秒前
平淡的自行车完成签到,获得积分10
3秒前
李爱国应助小乔采纳,获得10
3秒前
yoyo完成签到,获得积分10
3秒前
MRM发布了新的文献求助10
5秒前
aliime发布了新的文献求助10
6秒前
Akim应助斑比采纳,获得10
7秒前
Xxxxzzz完成签到,获得积分10
8秒前
Monica完成签到,获得积分10
10秒前
Ava应助boom采纳,获得10
11秒前
11秒前
11秒前
12秒前
13秒前
大模型应助魔幻的晓夏采纳,获得10
14秒前
倔强的大萝卜完成签到,获得积分0
15秒前
后蹄儿发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
18秒前
18秒前
jiwen发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
榕树完成签到,获得积分10
22秒前
22秒前
小二郎应助schahaha采纳,获得10
23秒前
充电宝应助Kamal采纳,获得10
24秒前
冷冷发布了新的文献求助10
24秒前
boom发布了新的文献求助10
24秒前
希望天下0贩的0应助xcf6653采纳,获得10
25秒前
an12138完成签到,获得积分10
26秒前
张行完成签到,获得积分10
26秒前
蒋若风完成签到,获得积分10
27秒前
阉太狼完成签到,获得积分10
27秒前
29秒前
充电宝应助Bear采纳,获得10
30秒前
冷冷完成签到,获得积分10
31秒前
守护使者完成签到,获得积分10
31秒前
高分求助中
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Ophthalmic Equipment Market 1500
Neuromuscular and Electrodiagnostic Medicine Board Review 1000
こんなに痛いのにどうして「なんでもない」と医者にいわれてしまうのでしょうか 510
いちばんやさしい生化学 500
The First Nuclear Era: The Life and Times of a Technological Fixer 500
Unusual formation of 4-diazo-3-nitriminopyrazoles upon acid nitration of pyrazolo[3,4-d][1,2,3]triazoles 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3672528
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3228832
关于积分的说明 9782122
捐赠科研通 2939271
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1610713
邀请新用户注册赠送积分活动 760709
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 736198