Fatigue-resistant high-performance dielectric elastomer generator in alternating current method

材料科学 电容 电介质 弹性体 交流电 电压 介电弹性体 发电机(电路理论) 复合材料 电流密度 光电子学 电气工程 电极 功率(物理) 热力学 物理 工程类 量子力学
作者
Zisheng Xu,Jianbo Tan,Haojie Chen,Kui Di,Kunwei Bao,Jinzhan Cheng,Xinjun Xie,Shaodi Zheng,Shizhe Lin,Jiancheng Cai,Tinghai Cheng,Liwu Liu,Zhong Lin Wang,E Shiju
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier BV]
卷期号:109: 108314-108314 被引量:19
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2023.108314
摘要

Dielectric elastomer generator (DEG) is a solid-state electrostatic device with variable capacitance. As an energy harvester, it should be passive, high performance, and fatigue-resistant. However, no such DEGs can satisfy these requirements simultaneously as the high performance strongly depends on a high external voltage and large capacitance change, which are prone to dielectric elastomer film fatigue and failure. In this study, we developed a passive alternating current dielectric elastomer generator (AC-DEG) to reconcile the contradiction and satisfy these requirements. Based on the AC method, a high performance by structural parameters could be obtained with a small capacitance change, which avoids the large capacitance change, and consequently, fatigue and failure. The AC-DEG exhibits energy density of 111 mJ/g with an energy conversion efficiency of 51.8% and charge density of 5.6 mC/m2 per cycle at 1.5 Hz with only a two-fold capacitance change. Furthermore, the AC-DEG can maintain over 100 mJ/g and 4.6 mC/m2 per cycle in a continuous operation for over 7 days (> 1 million cycles) at 1.5 Hz. We developed an integrated device with two AC-DEGs to charge commercial Li-polymer batteries with different capacities. This study provides an effective route for development of DEGs toward practical applications and industrialization.
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
shrak完成签到 ,获得积分10
刚刚
1秒前
2秒前
Lee完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
十沐乐安发布了新的文献求助10
4秒前
Orange应助Sunny采纳,获得10
4秒前
Hello应助流星采纳,获得20
6秒前
6秒前
6秒前
开朗的骁发布了新的文献求助10
6秒前
搜集达人应助淡定绮波采纳,获得30
7秒前
康康米其林完成签到,获得积分10
7秒前
May0791应助文件撤销了驳回
7秒前
xtw完成签到,获得积分20
8秒前
8秒前
追寻的问玉完成签到 ,获得积分10
9秒前
HWY完成签到,获得积分10
9秒前
传奇3应助十沐乐安采纳,获得10
10秒前
Dr-xu0002发布了新的文献求助10
10秒前
juicy发布了新的文献求助10
11秒前
prigogin应助czl采纳,获得10
13秒前
爆米花应助LJJ采纳,获得10
14秒前
小马甲应助Crushxk采纳,获得10
16秒前
小俊完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
orixero应助刘赟采纳,获得10
18秒前
20秒前
南小槿发布了新的文献求助10
23秒前
24秒前
明理夜山发布了新的文献求助10
24秒前
molihuakai应助开朗的骁采纳,获得10
26秒前
26秒前
LLL_发布了新的文献求助10
26秒前
cdercder应助gura采纳,获得10
27秒前
27秒前
小行星完成签到,获得积分10
27秒前
南小槿完成签到,获得积分10
29秒前
Throne完成签到,获得积分10
29秒前
无敌橙汁oh完成签到 ,获得积分10
29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
Markov Chain Monte Carlo 5000
Weaponeering: An Introduction Fourth Edition, Volume 1 1000
Advanced Weaponeering Fourth Edition, Volume 2 1000
Evidence Summary. Injection (subcutaneous):op- timal administration 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7494167
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9085664
关于积分的说明 19377300
捐赠科研通 7106063
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3249687
关于科研通互助平台的介绍 2419124
邀请新用户注册赠送积分活动 2235379