Xiaoran Gong · Haohao Zhang · Jiachen Ye · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

摩擦纳米发电机（TENG）作为气体传感器是一种无需外部电源的检测策略。本研究制备了Ag/Bi2WO6复合材料，并将其用作TENG器件中的摩擦电层。引入Ag颗粒显著提升了器件的输出性能。此外，基于2% Ag/Bi2WO6的自供电气体传感器（SPGS）对100 ppm乙醇表现出27.6%的响应值，响应时间和恢复时间分别为72.7秒和81秒。该传感器还具有较低的检测限（LOD），可达2.7 ppm。其气体敏感性能的提升归因于Ag的催化作用，该作用促进了乙醇气体分子的吸附与脱附过程。本工作展示了多元金属...

解读: 该自供电气体传感技术对阳光电源充电桩和储能系统安全监测具有应用价值。Ag/Bi2WO6摩擦纳米发电机可集成于充电站环境监测,实现无源乙醇等可燃气体检测,响应时间72.7秒、检测下限2.7ppm满足安全预警需求。该技术可启发iSolarCloud平台开发基于能量采集的分布式传感网络,利用设备振动或温差...

Anu Kulandaivel · Supraja Potu · Navaneeth Madathil · Mahesh Velpula 等6人 · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

随着对低功耗电子设备可持续且高效电源的需求不断增长，摩擦纳米发电机（TENGs）受到了广泛关注。本研究致力于解决寻找合适材料以提高能量转换效率的同时保持低成本和简单合成工艺的挑战。我们报道了一种采用化学共沉淀法合成的纯磁铁矿（Fe3O4）纳米颗粒制备的TENG及其性能表现。对Fe3O4纳米颗粒的结构和形貌特征进行了全面分析。所构建的TENG器件（5 × 5 cm2）以Fe3O4纳米颗粒作为正摩擦电层，氟化乙烯丙烯（FEP）作为相对的摩擦层。该Fe3O4/FEP TENG实现了320 V的输出电压...

解读: 该磁性纳米颗粒摩擦纳米发电机技术为阳光电源储能系统提供了微能量采集方向的启发。其4.43 W/m²功率密度可应用于ST系列PCS和PowerTitan储能系统的辅助供电场景,如传感器节点、状态指示器等低功耗设备的自供电。Fe3O4纳米材料的摩擦电特性可集成到iSolarCloud智能运维平台的无线传...

Tao Chen · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

本文综述了凝胶材料在摩擦纳米发电机（TENG）中的应用及其性能提升策略。随着能源需求的增长和环境意识的增强，TENG作为一种新型自供能系统已引起广泛关注。由于凝胶材料具有优异的柔韧性、可调性以及良好的电学性能，已成为提升TENG性能的重要选择。本文首先介绍了TENG的工作原理；随后，根据凝胶材料组成与结构的调控方式，分类阐述了凝胶材料在TENG中的应用；最后，提出了优化凝胶导电性、增加表面粗糙度以及提高稳定性的方法，以提升TENG的输出性能。此外，本文还讨论了不同类型凝胶材料的应用实例及其实际性...

解读: 该凝胶基摩擦纳米发电机技术对阳光电源储能及充电桩产品具有创新启发价值。TENG的自供电特性可应用于ST系列储能系统的无线传感器节点供电,减少辅助电源需求;凝胶材料的柔性与导电性优化思路可借鉴于PowerTitan液冷系统的界面热管理材料开发;其能量采集原理可集成至充电桩触摸面板,实现微能量回收为控制...

Prabhakar Yadav · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

本研究探讨了将SmFeO3-PVDF作为功能层并结合紫外光辐照，以改善摩擦纳米发电机（TENG）器件输出电压特性的方法。实验中保持TiO2浓度恒定（4 wt%），并制备了两种不同SmFeO3浓度（1 wt%和2 wt%）的器件进行比较。结果表明，较高的SmFeO3浓度可导致更高的电压输出。含有1 wt% SmFeO3的器件1在无紫外光照射下输出电压为99.6 V，经紫外光照射后提升至111.3 V；而含有2 wt% SmFeO3的器件2在无紫外光照射下输出电压为105.5 V，经紫外光照射后达到...

解读: 该SmFeO3-PVDF复合材料摩擦纳米发电技术对阳光电源能量采集领域具有前瞻价值。紫外光照射下电压提升16.6%的特性,可启发iSolarCloud智能运维平台中微能量采集传感器的自供电方案设计。其电荷分离机制可为SG系列逆变器的漏电流抑制、ST储能变流器的绝缘监测提供新型材料解决思路。建议关注该...

Zhongmei Zheng · Xinrong Li · Siyu Li · Shihong Xiao 等5人 · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

在本研究中，将Sr0.7Bi0.2TiO3（SBT）弛豫铁电体和羟乙基纤维素（HEC）同时引入细菌纤维素（BC）基质中，旨在提高基于BC的摩擦纳米发电机（TENGs）的输出性能。优化后的开路电压和短路电流分别达到1320 V和36.12 µA，在基于BC/SBT/HEC复合材料的TENG中产生了高达7.14 W/m²的面积输出功率。该最优功率密度分别约为纯BC-TENGs、BC/SBT-TENGs和BC/HEC-TENGs的2.27、1.56和1.32倍，且优于使用类似摩擦层的其他TENGs。输...

解读: 该纤维素基摩擦纳米发电机技术对阳光电源储能及新能源系统具有启发意义。其通过介电常数与表面电位双重调控实现高功率密度输出(7.14 W/m²)的思路,可借鉴于ST系列PCS的电容薄膜优化和SiC/GaN功率器件的介电层设计,提升功率密度与转换效率。该复合材料技术路线也为iSolarCloud平台的振动...

作者未知 · IEEE Electron Device Letters · 2025年1月

可穿戴气体传感器的发展需要推进低功耗传感材料的研究，并集成能量收集技术以实现可持续供电。在此，本文提出了一种自供电的 NO₂ 传感器，其关键组件包括高性能氮掺杂金属有机框架衍生的 In₂O₃（N - MOF - In₂O₃）传感器和摩擦纳米发电机（MTP - TENG）。通过简单的溶剂热法，随后进行退火处理和 NO₂ 暴露，合成了多孔核壳纤维状的 N - MOF - In₂O₃。该材料在室温下对 1 ppm 的 NO₂ 实现了卓越的响应值（1460）以及快速的响应/恢复时间（320/220 秒）...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项自供电NO₂传感技术展现出与我们储能系统和智能运维领域的潜在协同价值。该技术的核心创新在于将高性能气体传感器与摩擦纳米发电机（TENG）集成，实现能量自给，这与我们在分布式能源管理和设备智能化方向的战略高度契合。 在光伏电站和储能电站的运维场景中，NO₂等有害气体的监...

Yirui Su · Youhua Shi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月

本内特倍增器（BD）通过在串联和并联配置之间切换两个存储电容器，并向摩擦纳米发电机（TENG）施加偏置电压，显著提高了摩擦纳米发电机的输出。然而，诸如阻抗匹配以及偏置电压过高导致的击穿风险等问题，会显著降低总输出能量，进而降低能量转换效率，并增加意外放电的风险。为解决这些问题，我们提出了一种具有双输出的BD扩展电路以改善性能。该设计不仅考虑了TENG器件的击穿电压，还能在自供电模式下提高能量提取效率。我们在1.5 Hz和3 Hz的激励频率下，结合负载电阻和直流负载对我们的电路进行了评估。在3 H...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于Bennet倍压器的摩擦纳米发电机（TENG）能量提取技术，为我们在分布式能源采集和微能量管理领域提供了新的技术储备方向。 该技术的核心价值在于显著提升了TENG的能量转换效率，在3Hz工作频率下实现53.49%的转换效率，相比全波整流器在轻载条件下获得高达950...

Dinesh Kumar contributed to the conceptualization · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

为可穿戴设备、柔性电子器件和物联网设备供电，对高性能摩擦纳米发电机（TENGs）的需求正在稳步增长。由于增材制造（AM）在构建复杂结构方面具有高度灵活性，其在TENG制造中的应用日益广泛。本文研究了采用熔融沉积成型工艺制备的聚酰胺-6（PA6）作为正摩擦材料和聚偏氟乙烯（PVDF）作为负摩擦材料所构成的TENG。为了提高TENG的性能，采用了两种不同的极化方法——接触极化和电晕极化，以增加PVDF的β相含量、介电常数以及电荷捕获能力。通过X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）和拉曼...

解读: 该增材制造摩擦纳米发电机技术对阳光电源储能及充电桩产品具有启发价值。其电晕极化PVDF材料的高介电特性与表面粗糙度优化思路,可应用于ST系列PCS的电容器介质改进,提升功率密度。摩擦发电原理可集成至充电桩停车场景,收集车辆压力能量作为辅助电源。增材制造的快速成型优势适合iSolarCloud平台的定...