Effects of surface micro-structures on capacitances of the dielectric layer in triboelectric nanogenerator: A numerical simulation study

摩擦电效应 纳米发生器 电容 材料科学 电压 电容器 电介质 工作(物理) 光电子学 电气工程 复合材料 电极 机械工程 物理 工程类 压电 量子力学
作者
Yinhu Xi,Fan Zhang,Yijun Shi
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier BV]
卷期号:79: 105432-105432 被引量:28
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2020.105432
摘要

Triboelectric nanogenerator (TENG) provides a promising approach for energy harvesting and sensing. Micro-structures are often employed at dielectric layer for improving efficiency, but the effects on the electric output performance of TENG are not well understood. In this work, we conduct a numerical simulation study based on the planar capacitor analytical method to study the electric output performance for contact-separation (CS) TENG. Different from previous work, which only investigates the effects on the real contact area, this work also studies the effects of the surface micro-structures on the capacitance and the consequent effects on the electronic output performance. The separation to contact open circuit (OC) output voltage is focused on, which is widely employed for sensor applications. The effects of the capacitance variations on OC output voltages under different elastic modulus and micro-structure geometrical parameters are investigated. The results indicate that the capacitance variations can even lead up to more than 100% deviation of the OC output voltages, which confirms that the effect of the capacitance variations is also an important factor. More importantly, it is found that some existing experimental data cannot be explained/simulated by models without consideration of the capacitance variations, and it is more correct to use the ratio of real contact area to capacitance variations to predict the open circuit output voltage of TENG instead of only using contact area when the micro-structure size is larger than 10 µm.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
星辰大海应助Naturebo采纳,获得10
1秒前
陈桂芳完成签到,获得积分10
1秒前
淡然的冰薇完成签到,获得积分10
2秒前
。。。完成签到,获得积分10
3秒前
施文涛完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
5秒前
情怀应助活泼的妙梦采纳,获得10
5秒前
DW应助乐观小之采纳,获得10
5秒前
FRANKFANG完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
充电宝应助蛋炒饭i采纳,获得10
7秒前
8秒前
8秒前
今后应助方方土采纳,获得10
8秒前
旦堡发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
bkagyin应助搞怪的绝义采纳,获得50
10秒前
平淡觅双发布了新的文献求助10
10秒前
Hotdog发布了新的文献求助10
11秒前
Lycoris林曦发布了新的文献求助10
12秒前
yuan完成签到,获得积分10
13秒前
机智的小懒虫完成签到 ,获得积分10
13秒前
我是老大应助pengpeng采纳,获得10
14秒前
伊司完成签到,获得积分10
14秒前
阿树发布了新的文献求助10
15秒前
jiangxxxx1完成签到,获得积分20
15秒前
09nankai发布了新的文献求助10
15秒前
丘比特应助活泼的妙梦采纳,获得10
16秒前
16秒前
17秒前
大气凝云完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
vi完成签到,获得积分10
19秒前
鸿雁完成签到 ,获得积分10
19秒前
Sky完成签到,获得积分10
19秒前
TT完成签到 ,获得积分10
20秒前
可爱的函函应助Terry采纳,获得10
20秒前
20秒前
康康应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7740758
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9289329
关于积分的说明 20195155
捐赠科研通 7318894
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3306525
关于科研通互助平台的介绍 2458797
邀请新用户注册赠送积分活动 2316767