Harvesting Ambient Vibration Energy over a Wide Frequency Range for Self-Powered Electronics

纳米发生器 能量收集 摩擦电效应 数码产品 电力电子 振动 功率(物理) 电气工程 电源管理 汽车工程 材料科学 工程类 电压 声学 物理 量子力学 复合材料
作者
Xiaofeng Wang,Simiao Niu,Yi Fang,Yajiang Yin,Chenglong Hao,Keren Dai,Yue Zhang,Zheng You,Zhong Lin Wang
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:11 (2): 1728-1735 被引量:207
标识
DOI:10.1021/acsnano.6b07633
摘要

Vibration is one of the most common energy sources in ambient environment. Harvesting vibration energy is a promising route to sustainably drive small electronics. This work introduces an approach to scavenge vibrational energy over a wide frequency range as an exclusive power source for continuous operation of electronics. An elastic multiunit triboelectric nanogenerator (TENG) is rationally designed to efficiently harvest low-frequency vibration energy, which can provide a maximum instantaneous output power density of 102 W·m-3 at as low as 7 Hz and maintain its stable current outputs from 5 to 25 Hz. A self-charging power unit (SCPU) combining the TENG and a 10 mF supercapacitor gives a continuous direct current (DC) power delivery of 1.14 mW at a power management efficiency of 45.6% at 20 Hz. The performance of the SCPU can be further enhanced by a specially designed power management circuit, with a continuous DC power of 2 mW and power management efficiency of 60% at 7 Hz. Electronics such as a thermometer, hygrometer, and speedometer can be sustainably powered solely by the harvested vibration energy from a machine or riding bicycle. This approach has potential applications in self-powered systems for environment monitoring, machine safety, and transportation.
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
丘比特应助tough_cookie采纳,获得10
刚刚
乐观的雅柏完成签到,获得积分20
刚刚
科研通AI6.4应助皓_采纳,获得10
刚刚
Lmondy完成签到,获得积分10
1秒前
CipherSage应助claud采纳,获得10
1秒前
2秒前
3秒前
4秒前
5秒前
随机的鱼完成签到,获得积分10
5秒前
Lucas应助生动友容采纳,获得10
5秒前
6秒前
6秒前
6秒前
BING发布了新的文献求助20
7秒前
sean完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
9秒前
9秒前
9秒前
秋风应助Caelifer采纳,获得10
9秒前
xiaoguang li完成签到,获得积分10
10秒前
完美世界应助空中马铃薯采纳,获得10
11秒前
小苏发布了新的文献求助150
11秒前
11秒前
MARK11完成签到,获得积分10
12秒前
zzq发布了新的文献求助10
12秒前
ziiiiiii7发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
13秒前
13秒前
allllzq完成签到,获得积分10
13秒前
osolemioo完成签到,获得积分10
13秒前
zzz发布了新的文献求助20
13秒前
13秒前
端庄的乐枫完成签到,获得积分10
14秒前
xiaoguang li发布了新的文献求助60
14秒前
可爱的函函应助liu采纳,获得10
14秒前
15秒前
小也完成签到,获得积分10
15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
HYDROLYSE ACIDE DE QUELQUES DIOXASPIROCYCLANES 1314
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
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
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 7747863
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9296136
关于积分的说明 20233622
捐赠科研通 7329210
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3308722
关于科研通互助平台的介绍 2460470
邀请新用户注册赠送积分活动 2320668