Gas-solid two-phase flow-driven triboelectric nanogenerator for wind-sand energy harvesting and self-powered monitoring sensor

摩擦电效应 纳米发生器 材料科学 风速 体积流量 电压 静电感应 风力发电 复合材料 光电子学 电极 电气工程 机械 气象学 工程类 压电 化学 物理 物理化学
作者
Shiwei Xu,Yange Feng,Ying Liu,Zishuai Wu,Zhinan Zhang,Min Feng,Sainan Zhang,Guoyun Sun,Daoai Wang
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier]
卷期号:85: 106023-106023 被引量:31
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2021.106023
摘要

A new type of gas-solid two-phase flow-based triboelectric nanogenerator (WS-TENG) is fabricated for collecting triboelectric energy in wind-blown sand environment, producing direct current output, and harvesting kinetic energy of continuous wind-blown sand flow. A single-electrode mode WS-TENG is designed with polytetrafluoroethylene (PTFE) as friction layer and used to investigate triboelectrification between wind-blown sand flow and friction layer surface using sediment-air injection method. Results showed that both short-circuit current (Isc) and output voltage (Vo) are direct current modes that increase with increasing impact angle and sand feed rate and reach 2 µA and 55 V, respectively, at a flow velocity of 18 m·s−1 to charge capacitor and light up five LEDs as a wind-blown sand flow kinetic energy collector. Moreover, output performance of WS-TENG can be improved further by pre-charging the floating sand using a PTFE pipe due to coupling of electrostatic induction and triboelectrification effect. WS-TENG was also applied as a self-powered sensor for aeolian sand transport rate in harsh sandstorm environment, thereby indicating its potential application for tracking the evolution of aeolian desertification and developing practical sensing applications of gas-solid two-phase flow-based TENG.

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
刚刚
孤独夏天完成签到,获得积分10
刚刚
感谢大哥的帮助完成签到 ,获得积分10
1秒前
zyc完成签到,获得积分10
1秒前
Xingkun_li完成签到,获得积分10
1秒前
星辰大海应助Sang采纳,获得10
1秒前
酱酱江将蒋完成签到 ,获得积分10
2秒前
stride21完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
不羁的风完成签到,获得积分10
3秒前
HX完成签到,获得积分10
4秒前
SCO完成签到,获得积分10
4秒前
傻傻的小刺猬完成签到,获得积分10
5秒前
drleslie完成签到 ,获得积分10
5秒前
董小帅发布了新的文献求助10
6秒前
coek完成签到,获得积分20
6秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
7秒前
YYQX完成签到,获得积分10
8秒前
HX发布了新的文献求助10
8秒前
Akim应助饱满的荧采纳,获得10
9秒前
9秒前
丘比特应助zoerist采纳,获得10
9秒前
小鲨鱼完成签到,获得积分10
9秒前
难过涔雨发布了新的文献求助10
10秒前
BowieHuang应助coek采纳,获得10
10秒前
娇娇完成签到,获得积分10
10秒前
Aileen完成签到,获得积分10
11秒前
大气石头完成签到,获得积分10
11秒前
flac3d完成签到,获得积分10
12秒前
玛斯特尔完成签到,获得积分10
12秒前
yanny完成签到,获得积分10
12秒前
文静的笑阳完成签到,获得积分10
13秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
13秒前
小美最棒完成签到,获得积分10
14秒前
春鹏完成签到,获得积分10
15秒前
Arueliano完成签到,获得积分10
15秒前
wangji_2017发布了新的文献求助10
15秒前
张楚懿完成签到,获得积分10
16秒前
想吃小面包完成签到 ,获得积分10
16秒前
17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
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 8000
A Practical Introduction to Regression Discontinuity Designs 2000
Comprehensive Methanol Science Production, Applications, and Emerging Technologies 2000
Building Quantum Computers 800
Translanguaging in Action in English-Medium Classrooms: A Resource Book for Teachers 700
二氧化碳加氢催化剂——结构设计与反应机制研究 660
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5658633
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4823327
关于积分的说明 15082234
捐赠科研通 4817197
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2577998
邀请新用户注册赠送积分活动 1532791
关于科研通互助平台的介绍 1491515