旋转式直流摩擦纳米发电机研制成功

中国科学院北京纳米能源与系统研究所王中林院士领导的研究小组最近研制了旋转式直流摩擦纳米发电机,用于对旋转机械能的有效收集,首次实现了恒定电流的输出,相关论文于2014年3月2日在线发表于《先进能源材料》(Adv. Energy Mater. DOI: 10.1002/aenm.201301798)。

摩擦纳米发电机的原理基于摩擦起电和静电感应现象,在周期性的机械能输入下,其直接输出为交流电,需要外接整流桥后才能给电子器件供电。在王中林院士的领导下,张弛博士等组成的研究团队对已有的转盘式摩擦纳米发电机结构进行了改进,采用两个转盘和两对碳纤维制作的柔性电刷,通过电刷与上下金属电极的滑动接触和自动切换,使得经电刷输出的电流在圆周运动的后半周期产生反向,从而得到连续输出的直流电。直流电的大小与圆周运动的转速以及摩擦面的摩擦单元个数成正比,两个具有4组摩擦单元的转盘在750转/分的速度下,输出的电流密度为每平方米2.5毫安。旋转式直流摩擦纳米发电机可以作为恒定的电流源,直接连续的用于对电子器件供电或给储能元件充电,对于收集旋转机械能和驱动在恒流下工作的电子器件等方面将具有广泛应用。

来源:中国科学院北京纳米能源与系统研究所