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高性能摩擦發(fā)電機研究取得進展

發(fā)布者:佛山發(fā)電機,廣州發(fā)電機,玉柴發(fā)電機,玉柴配件 發(fā)布時間：2014/11/3 10:12:10

       具有三維立體結構的高性能摩擦發(fā)電機研究取得進展中國科學院北京納米能源與系統(tǒng)研究所研究員王中林和潘曹峰領導的研究小組采用全新的三維立體結構設計，研制出大功率摩擦發(fā)電機，電信號輸出性能獲得進一步提升，并在傳感領域顯示出廣闊的應用前景。相關文章發(fā)表于最新一期的《先進能源材料》。
       摩擦發(fā)電機依靠高性能的電學輸出，在能源以及自驅動電子器件領域受到越來越多的關注。傳統(tǒng)的摩擦發(fā)電機包括兩片帶有極性相反電荷的薄膜，在周期的重合-分離過程中，輸出周期性交流電流。這種摩擦發(fā)電機面臨的問題是輸出電流較小，在μA量級，限制了摩擦發(fā)電機對于大部分電子器件的應用。
       由杜偉明、韓勛等組成的主力團隊，在王中林和潘曹峰的指導下，設計出一種全新的三維立體結構，顯著地提高了摩擦發(fā)電機的輸出效率。該設計通過三維插齒式結構，將摩擦極性相反的A和B兩種薄膜按照ABAB的方式形成能夠產(chǎn)生滑動摩擦的堆疊層，并且將極性相同的薄膜所對應的電極層并聯(lián)連接。這種結構極大地提高了摩擦層之間接觸摩擦的面積，從而使摩擦發(fā)電機的電流輸出獲得了明顯提升。隨著AB薄膜數(shù)量的增加，摩擦發(fā)電機的電學輸出也成比例的增長，一個擁有AB薄膜各20層、體積只有35 mm×45 mm×10mm摩擦發(fā)電機，開路電壓可達800V，短路電流達到120μA，單次轉移電荷總量2.5μC。隨AB薄膜數(shù)量的增加，摩擦發(fā)電機的性能將繼續(xù)提升。
       研究發(fā)現(xiàn)，該發(fā)電機在工作時，兩個摩擦表面的相對滑動距離和轉移的電荷總量呈現(xiàn)極好的線性關系，其電流值和滑動的速度的線性相關性也很明顯。因此，該摩擦發(fā)電機還可以應用作為位移和速度傳感器。
       這種基于三維立體結構的大功率摩擦發(fā)電機，在驅動便攜式電子器件、清潔能源以及國防科技領域都將有巨大的應用前景。
       文章整理：廣州發(fā)電機 http://www.szhb56.com/product-1.html

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