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生物质衍生炭质材料应用于研制摩擦纳米发电机的进展

收稿日期:2024-01-16 修回日期:2024-02-25

DOI:10.20078/j.eep.20240304

摘要:摩擦纳米发电机(Triboelectric Nanogenerators,TENGs)能够将机械能转换为电能,在可穿戴设备、环境监测和能源收集等领域已经得到应用。生物质衍生炭质材料(Biomass-Derived Carbon Materi... 展开+
摘要:

摩擦纳米发电机(Triboelectric Nanogenerators,TENGs)能够将机械能转换为电能,在可穿戴设备、环境监测和能源收集等领域已经得到应用。生物质衍生炭质材料(Biomass-Derived Carbon Materials,BDCMs)因其来源广泛、绿色环保以及良好的导电性,在近些年已被诸多研究者应用于高性能TENGs的研制中。本文首先简要介绍了TENGs和BDCMs相关概念,随后总结了制备BDCMs的几种炭化方法,包括热解炭化法、水热炭化法以及激光诱导炭化法;并对BDCMs结构的调控方法进行了论述,包括模板法和活化法。选择适宜的炭化和调控方法有助于调节BDCMs的比表面积和孔隙结构,以提升基于BDCMs的TENGs的开路电压、短路电流等输出性能及其稳定性。进一步综述了基于BDCMs的TENGs作为供能型器件和传感型器件两种自供电器件的研究与应用进展,发现大蒜壳、咖啡渣和蛋壳膜等各类生物质均已被用于TENGs的制造,并成功应用于能量收集、电能供应、健康监测和手势识别等领域。最后,对BDCMs在TENGs中应用存在的问题进行了探讨,以期为BDCMs的创新应用提供借鉴参考。 

收起-

作者:

  • 吴洁
  • 宋奥
  • 李允超*
  • 袁定琨
  • 朱莎弘
  • 张光学
  • 徐江荣

作者简介

作者简介:吴 洁(2000—),女,江苏宜兴人,硕士研究生,主要研究方向为新型炭质材料的制备与应用。E-mail:m13812202625@163.com
通讯作者:李允超(1987—),男,浙江临海人,副研究员,主要研究方向为生物炭的高值化利用。E-mail:yunchao-li@cjlu.edu.cn

单位

  • 中国计量大学 能源环境与安全工程学院

关键字

  • 摩擦纳米发电机
  • 热解
  • 生物质衍生炭质材料
  • 结构调控
  • 自供电

基金项目

国家自然科学基金面上资助项目(52376216); 2023年度浙江省“尖兵”“领雁”研发攻关计划资助项目(2023C01124)

引用格式

吴洁,宋奥,李允超,袁定琨,朱莎弘,张光学,徐江荣.生物质衍生炭质材料应用于研制摩擦纳米发电机的进展[J/OL].能源环境保护:1-12[2024-03-18].https://doi.org/10.20078/j.eep.20240304.
WU Jie,SONG Ao,LI Yunchao,YUAN Dingkun,ZHU Shahong,ZHANG Guangxue,XU Jiangrong.Advances in the applications of biomass-derived carbon materials in triboelectric nanogenerators[J/OL].Energy Environmental Protection:1-12[2024-03-18].https://doi.org/10.20078/j.eep.20240304.

WU Jie,SONG Ao,LI Yunchao,YUAN Dingkun,ZHU Shahong,ZHANG Guangxue,XU Jiangrong.Advances in the applications of biomass-derived carbon materials in triboelectric nanogenerators[J/OL].Energy Environmental Protection:1-12[2024-03-18].https://doi.org/10.20078/j.eep.20240304.

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