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高性能摩擦發(fā)電機(jī)研究取得進(jìn)展

發(fā)布者:佛山發(fā)電機(jī),廣州發(fā)電機(jī),玉柴發(fā)電機(jī),玉柴配件 發(fā)布時(shí)間：2014-11-3 10:12:10

       具有三維立體結(jié)構(gòu)的高性能摩擦發(fā)電機(jī)研究取得進(jìn)展中國科學(xué)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(lǐng)導(dǎo)的研究小組采用全新的三維立體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，研制出大功率摩擦發(fā)電機(jī)，電信號(hào)輸出性能獲得進(jìn)一步提升，并在傳感領(lǐng)域顯示出廣闊的應(yīng)用前景。相關(guān)文章發(fā)表于最新一期的《先進(jìn)能源材料》。
       摩擦發(fā)電機(jī)依靠高性能的電學(xué)輸出，在能源以及自驅(qū)動(dòng)電子器件領(lǐng)域受到越來越多的關(guān)注。傳統(tǒng)的摩擦發(fā)電機(jī)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(jī)面臨的問題是輸出電流較小，在μA量級(jí)，限制了摩擦發(fā)電機(jī)對(duì)于大部分電子器件的應(yīng)用。
       由杜偉明、韓勛等組成的主力團(tuán)隊(duì)，在王中林和潘曹峰的指導(dǎo)下，設(shè)計(jì)出一種全新的三維立體結(jié)構(gòu)，顯著地提高了摩擦發(fā)電機(jī)的輸出效率。該設(shè)計(jì)通過三維插齒式結(jié)構(gòu)，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(dòng)摩擦的堆疊層，并且將極性相同的薄膜所對(duì)應(yīng)的電極層并聯(lián)連接。這種結(jié)構(gòu)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(jī)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(jī)的電學(xué)輸出也成比例的增長，一個(gè)擁有AB薄膜各20層、體積只有35 mm×45 mm×10mm摩擦發(fā)電機(jī)，開路電壓可達(dá)800V，短路電流達(dá)到120μA，單次轉(zhuǎn)移電荷總量2.5μC。隨AB薄膜數(shù)量的增加，摩擦發(fā)電機(jī)的性能將繼續(xù)提升。
       研究發(fā)現(xiàn)，該發(fā)電機(jī)在工作時(shí)，兩個(gè)摩擦表面的相對(duì)滑動(dòng)距離和轉(zhuǎn)移的電荷總量呈現(xiàn)極好的線性關(guān)系，其電流值和滑動(dòng)的速度的線性相關(guān)性也很明顯。因此，該摩擦發(fā)電機(jī)還可以應(yīng)用作為位移和速度傳感器。
       這種基于三維立體結(jié)構(gòu)的大功率摩擦發(fā)電機(jī)，在驅(qū)動(dòng)便攜式電子器件、清潔能源以及國防科技領(lǐng)域都將有巨大的應(yīng)用前景。
       文章整理：廣州發(fā)電機(jī) http://kysxfw.cn/product-1.html

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