Gridding Triboelectric Nanogenerator for Raindrop Energy Harvesting

摩擦电效应 纳米发生器 机械能 材料科学 能量收集 电压 功率密度 工作(物理) 航程(航空) 电流密度 功率(物理) 电势能 最大功率原理 变形(气象学) 光电子学 电气工程 物理 复合材料 工程类 热力学 量子力学
作者
Bolang Cheng,Shaoshuai Niu,Qi Xu,Juan Wen,Suo Bai,Yong Qin
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:13 (50): 59975-59982 被引量:31
标识
DOI:10.1021/acsami.1c19174
摘要

Triboelectric nanogenerator (TENG) has the great potential to harvest the electrostatic energy and mechanical energy of raindrops. However, raindrops are small and scattered, and it is difficult to harvest their mechanical energy effectively. In this paper, a gridding triboelectric nanogenerator (G-TENG) with an area of 81 cm2 is designed and developed to effectively harvest the mechanical energy of raindrops on a large scale. Its peak output power density is 8.56 mW/m2, which is 245 times the value of 35 μW/m2 of a general TENG without gridding. Each unit of the G-TENG can work independently, which can effectively decrease the mutual counteraction of elastic deformation among the adjacent positions of the raindrop impacting layer and avoid the accumulation of raindrops. Under the impact of simulated raindrops from a shower at a flow rate of 0.137 mL/(cm2·s), the open-circuit voltage (Voc) and the short-circuit current density (Jsc) of the G-TENG reach 400 V and 2.5 mA/m2, respectively. The peak output power density reaches 110 mW/m2, which is 42 times the reported maximum value of 2.6 mW/m2 of raindrop energy harvesting TENGs with the size larger than 10 cm2. Moreover, the G-TENG can harvest the mechanical energy of raindrops at a wide range of raindrop flow rates from 0.055 to 0.219 mL/(cm2·s). This work contributes to the raindrop mechanical energy harvesting on a large scale.
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
刚刚
lulu发布了新的文献求助10
刚刚
大马猴发布了新的文献求助10
1秒前
汉堡包应助黎晓采纳,获得20
1秒前
液流小添发布了新的文献求助10
1秒前
yike完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
阿尚完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
斯文钢笔应助自然的霸采纳,获得10
3秒前
沐雨完成签到,获得积分10
4秒前
Hello应助zyw采纳,获得10
4秒前
jll完成签到,获得积分20
5秒前
星野发布了新的文献求助200
5秒前
小白发布了新的文献求助10
5秒前
香蕉觅云应助yuuu采纳,获得10
7秒前
JUll完成签到,获得积分10
7秒前
SciGPT应助yu采纳,获得10
8秒前
8秒前
Akim应助lily采纳,获得10
8秒前
8秒前
丘比特应助Sadia采纳,获得10
9秒前
千禧完成签到,获得积分10
10秒前
脑洞疼应助DDG采纳,获得10
10秒前
DKJ应助机灵猕猴桃采纳,获得10
11秒前
12秒前
13秒前
13秒前
13秒前
林莹发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
于洛铱完成签到,获得积分10
16秒前
解放之鼓发布了新的文献求助10
16秒前
Rita发布了新的文献求助10
17秒前
zyw发布了新的文献求助10
17秒前
LinYX发布了新的文献求助10
18秒前
sss发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
慕青应助茴香采纳,获得10
19秒前
19秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Arthritis and Related Conditions, An Issue of Orthopedic Clinics 1000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
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 7287668
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8907418
关于积分的说明 18851235
捐赠科研通 6956438
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3208678
关于科研通互助平台的介绍 2378518
邀请新用户注册赠送积分活动 2184319