Switchless Oscillating Charge Pump-Based Triboelectric Nanogenerator and an Additional Electromagnetic Generator for Harvesting Vertical Vibration Energy

纳米发生器 摩擦电效应 材料科学 能量收集 发电机(电路理论) 振动 机械能 电阻器 电容器 电气工程 光电子学 电压 功率(物理) 声学 压电 物理 工程类 复合材料 量子力学
作者
Inkyum Kim,Daewon Kim
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:14 (29): 34081-34092 被引量:11
标识
DOI:10.1021/acsami.2c08118
摘要

According to energy crisis and increasing number of small electronics, energy harvesting is one of the most promising technologies for scavenging several types of wasted energy. Especially, with regard to vibrational energy harvesting, triboelectric nanogenerators and electromagnetic generators stand out due to their working mechanisms. Here, an oscillating charge pump-based hybrid generator with two triboelectric nanogenerators and an electromagnetic generator using a switching-free characteristic was fabricated with material optimization. To enhance the electrical output of the triboelectric nanogenerator, a concept of charge pumping with simply connecting an additional charge pump device and the nanostructure formation process on the contact metal layer were adopted. The electrical outputs were characterized as an output current of 9.17 μA with a current density of 83.2 mA m–3 in the triboelectric nanogenerator. The power density of the triboelectric nanogenerator reached 4.45 W m–3 with a 40 MΩ resistor. The electromagnetic generator showed an output current density of 0.91 A m–2. Moreover, with the cuboid structure, the device can sense the collision force with different angular displacements from 5 to 30°. The proposed hybrid generator with a simple structure can be applied to sensing applications with the one-point-fixed state.

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
小雯完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
2秒前
yebao发布了新的文献求助20
2秒前
2秒前
ljloveljj完成签到,获得积分10
2秒前
molihuakai应助hongyun采纳,获得10
3秒前
3秒前
3秒前
科研通AI6.4应助图图羊采纳,获得10
3秒前
Taozhi完成签到,获得积分10
4秒前
无花果应助Sikii采纳,获得10
4秒前
诚心的剑完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
6秒前
8秒前
三尺微命完成签到 ,获得积分10
8秒前
州州完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
9秒前
ME完成签到 ,获得积分10
9秒前
MZ完成签到,获得积分10
9秒前
zoex发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
搞怪人杰完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
11秒前
Jasper应助?.?采纳,获得10
11秒前
学习中的呜哩哇啦完成签到,获得积分10
11秒前
披着羊皮的狼应助圈圈采纳,获得40
11秒前
过小完成签到 ,获得积分10
12秒前
13秒前
优秀健柏发布了新的文献求助10
13秒前
LUCKY发布了新的文献求助40
13秒前
13秒前
夜夜发布了新的文献求助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
The Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1500
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
Quality by Design - An Indispensable Approach to Accelerate Biopharmaceutical Product Development 800
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Applied Linguistics: A Practical Guide 600
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6400775
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8217602
关于积分的说明 17414697
捐赠科研通 5453797
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2882298
邀请新用户注册赠送积分活动 1858872
关于科研通互助平台的介绍 1700612