Charge‐Accumulating‐Flutter‐Based Triboelectric Nanogenerator via Discharge Gateway

摩擦电效应 纳米发生器 材料科学 电容器 电容 电气工程 功率密度 电流密度 均方根 电压 光电子学 功率(物理) 复合材料 电极 工程类 物理 量子力学
作者
Deokjae Heo,Jin-Ho Son,Dongchang Kim,Myunghwan Song,Hanwook Ryu,Sunghan Kim,Kyungwho Choi,Zong‐Hong Lin,Dongseob Kim,Jinkee Hong,Sangmin Lee
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:13 (14) 被引量:24
标识
DOI:10.1002/aenm.202204239
摘要

Abstract For triboelectric nanogenerators (TENGs), achieving both high root‐mean‐square (RMS) current output and portability remains a challenge. Here, a charge‐accumulating‐flutter‐based triboelectric nanogenerator (CAF‐TENG) with ultrahigh RMS current and average power density/portability is proposed. Because of the electron accumulation/discharge mechanism and electrical/mechanical flutter device design, the CAF‐TENG can generate an RMS voltage, RMS current, and average power density of 44 V, 36 mA, and 26 mW cm −3 , respectively. The CAF‐TENG is optimized via quantitative electrical/mechanical analysis. CAF‐TENG can power an array of 2000 commercial LEDs continuously and charge high‐capacitance capacitors/commercial lithium batteries. Furthermore, as a practical application, a mask‐valve‐integrated CAF‐TENG is fabricated, which can power eight commercial lamps (5 W) continuously and operate a commercial Bluetooth tracker by charging a capacitor in a daily respiration scenario.
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