Direct Current Triboelectric Nanogenerator Based on Contact Electrification, Air Breakdown, Electrostatic Induction, and Charge Leakage for Self‐powered Applications

摩擦电效应 接触带电 纳米发生器 材料科学 静电感应 光电子学 电流(流体) 工程物理 泄漏(经济) 纳米技术 电气工程 电极 复合材料 工程类 化学 物理化学 压电 经济 宏观经济学
作者
Shaokun Gong,Ziyang Xiong,Yu Deng,Yang Xiao,Ruilong Guo,Wencong He,Hengyu Guo,Jie Chen
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:34 (46) 被引量:19
标识
DOI:10.1002/adfm.202406609
摘要

Abstract Diverging from air breakdown‐based triboelectric nanogenerators (TENGs), recent TENG designs present high output power density without requiring precise control over discharge channels. However, existing researches predominantly ascribe its direct current output to electrostatic induction, disregarding the critical factor of charge leakage. This oversight hampers efforts to improve device performance, especially in material selection and optimization. Here, the generation of direct current signals ultimately stems from material charge leakage and spatial electrostatic induction is illustrated. Through theoretical analysis, visualization, and experimental measurement of four phenomena in the device, a quadruple‐effect mechanoelectrical conversion mechanism is established to refine the material selection rule. Under this guideline, the output power density is increased by 34.42% in contrast to the electrostatic induction direct current TENG. For practical applications, a power management circuit is utilized to boost the device's charging rate by up to 18 times. Furthermore, the high voltage of the device can activate discharge‐type UV tubes, demonstrating great potential in developing self‐powered wastewater treatment systems. The multiple charge behaviors proposed in this work, along with the material selection rule, lay a solid foundation for achieving high output power density in direct current TENGs.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
刘刘完成签到 ,获得积分10
3秒前
笨笨忘幽完成签到,获得积分0
5秒前
兴奋的天蓉完成签到 ,获得积分10
9秒前
个性仙人掌完成签到 ,获得积分10
12秒前
CLTTT完成签到,获得积分0
14秒前
HHW完成签到 ,获得积分10
34秒前
握瑾怀瑜完成签到 ,获得积分0
37秒前
37秒前
zizideng发布了新的文献求助10
40秒前
43秒前
nki完成签到,获得积分10
44秒前
LeoBigman完成签到 ,获得积分10
45秒前
糟糕的翅膀完成签到,获得积分10
45秒前
平凡世界完成签到 ,获得积分10
47秒前
wayne完成签到 ,获得积分10
47秒前
nki发布了新的文献求助10
48秒前
小羊完成签到 ,获得积分10
57秒前
搜集达人应助nki采纳,获得10
59秒前
sevenhill完成签到 ,获得积分10
1分钟前
zizideng完成签到,获得积分10
1分钟前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
可靠映秋完成签到,获得积分10
1分钟前
牛马完成签到,获得积分10
1分钟前
verymiao完成签到 ,获得积分10
2分钟前
华仔应助程晗采纳,获得20
2分钟前
小木没有烦恼完成签到 ,获得积分10
2分钟前
程晗完成签到,获得积分20
2分钟前
俊逸的盛男完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
程晗发布了新的文献求助20
2分钟前
整齐的电源完成签到 ,获得积分10
2分钟前
吴静完成签到 ,获得积分10
2分钟前
壮观的谷冬完成签到 ,获得积分0
2分钟前
2分钟前
iNk应助悠悠采纳,获得20
2分钟前
Tina泽发布了新的文献求助10
3分钟前
Tina泽完成签到,获得积分10
3分钟前
shacodow完成签到,获得积分10
3分钟前
Lillianzhu1完成签到,获得积分10
3分钟前
ll完成签到,获得积分10
3分钟前
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 Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.).. Frederic G. Reamer 1070
Introduction to Early Childhood Education 1000
2025-2031年中国兽用抗生素行业发展深度调研与未来趋势报告 1000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 871
The International Law of the Sea (fourth edition) 800
A Guide to Genetic Counseling, 3rd Edition 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5418533
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4534229
关于积分的说明 14143289
捐赠科研通 4450449
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2441258
邀请新用户注册赠送积分活动 1432973
关于科研通互助平台的介绍 1410380