Coaxial rotatory-freestanding triboelectric nanogenerator for effective energy scavenging from wind

摩擦电效应 纳米发生器 能量收集 同轴 机械能 电压 能量(信号处理) 电势能 静电感应 风力发电 功率(物理) 材料科学 电气工程 物理 工程类 复合材料 量子力学 电极
作者
Xiaohu Ren,Huiqing Fan,Chao Wang,Jiangwei Ma,Nan Zhao
出处
期刊:Smart Materials and Structures [IOP Publishing]
卷期号:27 (6): 065016-065016 被引量:22
标识
DOI:10.1088/1361-665x/aabe04
摘要

Ambient mechanical energy is one of the most abundant energy sources around us. It is a promising approach to solve the problem of energy and environment by harvesting such energy due to its cost-effectiveness, environmental friendliness and sustainability. Recently, triboelectric nanogenerator (TENG) has been proposed as an effective and promising technology for harvesting ambient mechanical energy. Herein, a coaxial rotatory-freestanding TENG (CRF-TENG) was developed and its theoretical model was constructed. An approximate V–Q–α relationship was derived and the explicit analytical solutions of the transferred charge, output current, voltage and average power are obtained from numerically calculation. Finally, to verify the theoretical results, the real output performances of as-fabricated CRF-TENG were measured. The experimental results are consistent with the theoretical ones. The newly developed TENG mode greatly expands the applicability of TENGs for harvesting energy from ambient rotating mechanical motion.
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