A Single‐Droplet Electricity Generator Achieves an Ultrahigh Output Over 100 V Without Pre‐Charging

摩擦电效应 接触带电 电气化 纳米发生器 材料科学 电容器 静电感应 瓶颈 发电机(电路理论) 电气工程 电压 光电子学 功率(物理) 计算机科学 电极 物理 工程类 复合材料 嵌入式系统 量子力学
作者
Qi Zhang,Yahui Li,Han Cai,Mingfang Yao,Haodong Zhang,Linqi Guo,Zhenjie Lv,Mengqiu Li,Xichi Lu,Chao Ren,Penglei Zhang,Yanxin Zhang,Xian Shi,Guifu Ding,Jinyuan Yao,Zhuoqing Yang,Zhong Lin Wang
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:33 (51) 被引量:101
标识
DOI:10.1002/adma.202105761
摘要

The working principle of the triboelectric nanogenerator (TENG), contact electrification and electrostatic induction, has been used to harvest raindrop energy in recent years. However, the existing research is mainly concentrated on solid-liquid electrification, and adopts traditional electrostatic induction (TEI) for output. As a result, the efficiency of droplet electricity generators (DEGs) is severely constrained. Therefore, previous studies deem that the DEG output is limited by interfacial effects. This study reveals that this view is inappropriate and, in reality, the output strategy is the key bottleneck restricting the DEG performance. Here, a switch effect based on an electric-double-layer capacitor (EDLC) is introduced, and an equivalent circuit model is established to understand its working mechanism. Without pre-charging, a single droplet can generate high voltage over 100 V and the output is directly improved by two-orders of magnitude compared with TEI, which is precisely utilizing the interfacial effect. This work provides insightful perspective and lays solid foundation for DEG applications in large scale.
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
刚刚
orixero应助优美皮皮虾采纳,获得10
刚刚
小鱼发布了新的文献求助10
1秒前
ctttt发布了新的文献求助10
2秒前
depravity发布了新的文献求助10
2秒前
生物信息发布了新的文献求助10
3秒前
玄易应助好好学习采纳,获得20
4秒前
yyyyyy发布了新的文献求助10
4秒前
111发布了新的文献求助10
4秒前
细腻不二应助跟上采纳,获得60
4秒前
悦耳的玫瑰完成签到,获得积分20
4秒前
科目三应助哈哈哈哈采纳,获得10
6秒前
6秒前
7秒前
星辰大海应助古朵采纳,获得10
7秒前
阿蒙发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
8秒前
8秒前
8秒前
9秒前
10秒前
10秒前
天天快乐应助Shonso采纳,获得10
11秒前
SciGPT应助蒋好采纳,获得10
11秒前
ZHZ发布了新的文献求助10
11秒前
王豪杰发布了新的文献求助10
11秒前
maosq发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
刘华强发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
12秒前
peeer完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
小蘑菇应助depravity采纳,获得10
14秒前
14秒前
14秒前
111发布了新的文献求助10
14秒前
马越发布了新的文献求助10
14秒前
ZZZ完成签到,获得积分10
14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
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
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 6040568
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7777009
关于积分的说明 16231248
捐赠科研通 5186669
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2775483
邀请新用户注册赠送积分活动 1758574
关于科研通互助平台的介绍 1642194