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浙大学者研制多倍频高性能摩擦纳米发电机
作者:篮球比分  来源:篮球比分直播  时间:2020-08-24 19:55  点击:

  浙江大学海洋学院研究团队利用生活中常见的气球,制作成了可用于收集波浪能的多倍频高性能摩擦纳米发电机。这项研究日前发表在国际著名期刊《先进能源材料》。

  “向气球中注入水后,它会具有很好的弹性和可拉伸特性。同时,构成气球的PVC材料是一种具有优良摩擦电特性的介电材料。我们就想到,能不能结合专业知识,用生活中习以为常的材料发电。”浙江大学海洋学院徐志伟教授说,这项研究工作源于团队里年轻人的一个突发奇想。

  研究团队制备了一种基于水气球的多倍频高性能摩擦纳米发电机,这款发电机由一个方形盒和一个水气球两部分构成,用于波浪能收集。

  “方形盒内壁上覆盖一层导电铜箔,电铜箔表面粘贴一层尼龙薄膜。将导线放到气球中,向气球中注入氯化钠水溶液,最后通过打结的方式进行密封。将制作好的水气球放到方形盒子中,这样发电器件就制作完成了。”徐志伟说。

  根据摩擦起电原理,当气球和尼龙薄膜相互碰撞摩擦时,两种薄膜的表面会带上等量的异种电荷,当两种薄膜做接触分离运动时,连接两个薄膜电极的电路就会产生电流。

  根据实验测试,在1.5赫兹的工作频率下,摩擦纳米发电机的短路电流的瞬时峰值可以达到147微安,开路电压的瞬时峰值可以达到1221伏。同时,摩擦纳米发电机在外接负载为20兆欧时达到最大输出功率,其瞬时峰值为13.52毫瓦。

  浙江大学海洋学院徐志伟教授介绍说,摩擦纳米发电机作为新一代的能源器件,能够有效地将低频和低振幅的机械能转化为电能,为从海浪能中获取能量提供了一种新的实用途径。摩擦纳米发电机除了作为发电器件,还可以作为传感器件反应波浪的振动情况,对于海洋能收集和海洋环境下分布式传感网络的构建有着积极意义。

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