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徐庆跃 (徐庆跃.) | 潘远超 (潘远超.) | 马浩翔 (马浩翔.) | 李长征 (李长征.) | 刘炜灏 (刘炜灏.) | 薛亮 (薛亮.) | 韩昌报 (韩昌报.) | 杨阳 (杨阳.)

Abstract:

海浪能取之不尽,用之不竭,是最重要的可再生能源之一,具有广阔的发掘潜力.本文提出一种用于收集岸基海浪能的新型弹簧辅助摩擦纳米发电机(spring-assisted triboelectric nanogenerator,SS-TENG).SS-TENG通过"海浪-浮台-弹簧"传动结构实现海浪能的转化,避免了与海水直接接触,减少了腐蚀环境对发电模块的损坏.SS-TENG通过两种方式显著增强了输出性能,一是利用发电模块中弹簧弹性势能的释放增大各个摩擦纳米发电机(triboelectric nanogenerator,TENG)单元电极层与介电层的瞬间接触速度,使得单个TENG单元输出的峰值电流(peak current,IP)从 7.36μA增加到 12.12μA;二是利用发电模块中各个TENG单元间的同步运动,将它们进行简单的并联即可实现输出的大幅增加,使得单个TENG单元输出的IP从 12.12μA增加到 4个并联的 43.86μA.SS-TENG转化成的电能可为数字计算器充电并成功点亮 160盏LED灯,验证了SS-TENG的输出能力.SS-TENG 结构简单、制作成本低、输出性能及工作的长期稳定性较好,为岸基海浪能的高效收集及自供电传感器发展提供了新的技术手段.

Keyword:

摩擦纳米发电机 自供电传感器 接触-分离式 岸基海浪能 弹性势能

Author Community:

  • [ 1 ] [李长征]中国科学院深海科学与工程研究所
  • [ 2 ] [马浩翔]中国科学院深海科学与工程研究所
  • [ 3 ] [薛亮]上海电力大学
  • [ 4 ] [刘炜灏]中国科学院深海科学与工程研究所, 海南 三亚 572000;清华大学深圳国际研究生院海洋工程研究院, 广东 深圳 518055
  • [ 5 ] [潘远超]中国科学院深海科学与工程研究所, 海南 三亚 572000;北京工业大学材料与制造学部, 北京 100124
  • [ 6 ] [徐庆跃]上海电力大学电子与信息工程学院, 上海 201306;中国科学院深海科学与工程研究所, 海南 三亚 572000
  • [ 7 ] [韩昌报]北京工业大学
  • [ 8 ] [杨阳]中国科学院深海科学与工程研究所

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Source :

热带海洋学报

ISSN: 1009-5470

Year: 2023

Issue: 4

Volume: 42

Page: 176-183

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