Water tank triboelectric nanogenerator for efficient harvesting of water wave energy over a broad frequency range

摩擦电效应 纳米发生器 材料科学 能量收集 航程(航空) 接触带电 电压 功率密度 能量转换效率 电容感应 接触角 机械能 功率(物理) 光电子学 电气工程 复合材料 物理 压电 工程类 量子力学
作者
Xiya Yang,Szeyan Chan,Lingyun Wang,Walid A. Daoud
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier BV]
卷期号:44: 388-398 被引量:97
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2017.12.025
摘要

A water tank triboelectric nanogenerator based on polytetrafluoroethylene (PTFE) is fabricated for harvesting water wave energy. The impacts of contact frequency over a broad frequency range including the frequency range of ocean waves and output characteristics under resistive and capacitive loads for different liquid types are investigated in order to identify the optimal contact frequency and load conditions for maximizing the power density and energy conversion efficiency. In addition, surface modification of PTFE with different patterns for enhancing its hydrophobicity is implemented in order to reduce charge screening. Furthermore, the impact of contact frequency on the output characteristics for the surface modified PTFE is also studied. It is observed that the open-circuit voltage and short-circuit current exhibited opposite trends with increasing contact frequency. The highest power density of 9.62 W/m2 and energy conversion efficiency of 63.2% are achieved using saline water and rhombic pattern surface modified PTFE at contact frequency of 0.1 Hz, representing 8 fold improvement compared to the reported water tank based triboelectric nanogenerator based on fluorinated ethylene propylene. The results demonstrate that the nanogenerator has promising potential in scavenging water kinetic energy.

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
月皿发布了新的文献求助10
刚刚
栗子完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
3秒前
zhubin完成签到 ,获得积分10
5秒前
jenna完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
wxj完成签到,获得积分10
6秒前
体贴琳完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
sycsyc完成签到,获得积分10
8秒前
等待geduo发布了新的文献求助10
8秒前
澄澄橙橙紫完成签到,获得积分10
8秒前
Narcissus153完成签到,获得积分10
8秒前
chiweiyoung完成签到,获得积分10
9秒前
科研喵完成签到,获得积分10
10秒前
洞两完成签到,获得积分10
10秒前
龙眼完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
华仔应助Elaine采纳,获得30
13秒前
14秒前
15秒前
15秒前
天天快乐应助hh采纳,获得10
17秒前
18秒前
cc完成签到 ,获得积分10
19秒前
121314wld发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
汉堡包应助等待geduo采纳,获得10
21秒前
21秒前
kaka发布了新的文献求助30
22秒前
太阳照常升起完成签到,获得积分10
22秒前
Chaos发布了新的文献求助10
23秒前
23秒前
23秒前
23秒前
tobino1发布了新的文献求助10
24秒前
车车发布了新的文献求助10
25秒前
26秒前
霖宸羽完成签到,获得积分10
26秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 2000
Cronologia da história de Macau 1600
Earth System Geophysics 1000
Bioseparations Science and Engineering Third Edition 1000
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
BRITTLE FRACTURE IN WELDED SHIPS 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6126201
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7954239
关于积分的说明 16503459
捐赠科研通 5245926
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2801814
邀请新用户注册赠送积分活动 1783139
关于科研通互助平台的介绍 1654367