能源界“诺奖”——摩擦纳米发电机！王中林院士领衔，新发Science子刊综述！

顶刊收割机 · 公众号 · · 2024-12-05 08:18

正文

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研究背景

摩擦纳米发电机（TENG）是一种新型能量收集技术，因其能够有效地将机械能转化为电能或信号，广泛应用于物联网（IoT）、传感器网络、大数据、机器人等领域。与传统的热电、压电等材料相比，TENG具有低成本、材料广泛、可自供能等显著优点。因此，TENG成为了高熵能量（HEE）收集的重要技术之一，能够利用分布在环境中的低质量、低密度但大量的能量源，如太阳能、风能、机械能、热能等。然而，TENG的实际应用中仍面临着能量转换效率和长期稳定性等方面的问题，这对其进一步的商业化应用带来了挑战。

成果简介

为了解决这一问题， 中国科学院北京纳米能源与系统研究所（欧洲科学院院士，获2024年埃尼奖-能源前沿奖提名）曹霞教授以及王中林院士等人 在TENG的高效能量采集方面取得了新进展。该团队综述了TENG的基本原理，并提出了提高TENG性能的多种策略，如界面设计、材料优化以及结构创新等。通过这些改进，团队成功地提高了TENG的输出功率和能量转换效率。

研究人员还成功实现了TENG在高熵能量收集、蓝色能源（海洋能）以及自供能传感器等领域的广泛应用，证明了其在实际环境中的应用潜力。相关文章在《Science Advances》上发表题为“Triboelectric nanogenerator for high-entropy energy, self-powered sensors, and popular education”的最新论文。此外，该团队还在TENG的科普教育方面做出了显著贡献，通过Maxwell Science+教育基地，推广了TENG相关的科学和技术，增强了公众对这一新兴技术的认知和理解。总的来说，该团队的研究不仅推动了TENG技术的发展，也为其商业化应用提供了有力支持。