Efficient self-powered cathodic corrosion protection system based on multi-layer grid synergistic triboelectric nanogenerator and power management circuits

摩擦电效应 阴极保护 纳米发生器 能量收集 机械能 功率(物理) 电气工程 材料科学 工程类 电压 电极 复合材料 阳极 物理 量子力学
作者
Xinyi Ji,Dongzhi Zhang,Lina Zhou,Zhenyuan Xu,Yan Wu,Chao Yang
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:485: 149753-149753 被引量:14
标识
DOI:10.1016/j.cej.2024.149753
摘要

The last few years have seen a boom in the use of triboelectric nanogenerators (TENGs) for capturing wave energy in the ocean. This work reports a multi-layer grid synergistic triboelectric nanogenerator (MLGS-TENG). In this work, the independent layer triboelectric nanogenerator in the grid format is skillfully employed, and the design of the multi-layer parallel structure can effectively increase the capture rate of blue energy in the ocean. The shell of the triboelectric nanogenerator adopts a gyroscopic structure, which, when combined with its internal architecture, operates effectively on the surface of ocean waves. Moreover, it can be very effective in harvesting low-frequency wave energy in the ocean and converting it into mechanical energy, and then converting it into electrical energy through the friction of the internal self-assembly layer. In low-frequency mechanical tests, when the frequency is about 1 Hz and the load impedance is 400 MΩ, the peak power output of the generator in a single layer can reach 77 mW/m2. Given the excellent energy harvesting performance of MLGS-TENG, it is applied to build a high-efficiency cathodic corrosion protection system in conjunction with a buck rectifier circuit. This work is of great significance for the wide application of triboelectric nanogenerators in the marine environment and provides a feasible way to ensure the long-term stability of offshore platforms.
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