通过介电与表面电势调控协同提升细菌纤维素基摩擦纳米发电机的输出性能

Synergistic improvement of output performance of bacterial cellulose-based triboelectric nanogenerators through dielectric and surface potential modulations

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...