Advanced Energy Materials:半导体摩擦伏特效应与直流低阻抗摩擦纳米发电机

该文实验证明了王中林2019年提出的摩擦伏特效应(Tribovoltaic effect)(Materials Today, 30 (2019) 34-51)的存在,即金属/半导体与另一半导体在界面处摩擦产生直流电的现象。摩擦机械能可以激发金属侧动态电子和半导体侧电子空穴对,在内建电场作用下定向分离,从而在回路中形成持续电流。摩擦伏特效应的提出将摩擦发电的材料从聚合物扩展到半导体,展示了一种全新的能量转换机制。

Advanced Functional Materials:基于液态金属纳米颗粒电极的可拉伸能量收集/触觉交互界面

中科院北京纳米能源与系统研究所的孙其君研究员与韩国嘉泉大学Soonmin Seo 教授合作制备了一种由液态金属纳米颗粒电极和图案化的弹性聚合物摩擦/封装层组成的基于摩擦纳米发电机自供能系统的可触控交互传感界面。

Advanced Energy Materials:长寿命低波峰比摩擦纳米发电机

中国科学院北京纳米能源与系统研究所王中林院士和王杰研究员团队(共同通讯作者)同时解决了摩擦纳米发电机作为能源供应时的三个棘手问题:减少了摩擦纳米发电机并联时不必要的电量损失,降低了摩擦纳米发电机输出的波峰比,同时提高了旋转摩擦纳米发电机的使用寿命。

Advanced Energy Materials:声波发电-基于双管亥姆霍兹共振腔摩擦纳米发电机的声能高效收集

大连海事大学徐敏义教授课题组和佐治亚理工学院王中林院士合作提出了一种新型的基于双管亥姆霍兹共振腔的摩擦纳米发电机(HR-TENG),用于高效地收集声能。该项研究为声波能量收集领域能量收集器提高输出性能和拓宽响应频带提供了理论指导。提出的HR-TENG在世界同领域中达到了最好的声学能量收集效果。

收集全天候海浪能量的扁球状摩擦纳米发电机

美国佐治亚理工学院王中林院士课题组与重庆大学物理学院胡陈果教授课题组合作,首次提出的扁球外壳摩擦纳米发电机,其扁球外壳内包含着两个原创发电机单元,针对两种海况设计,是一种收集全天候海洋蓝色能源的全新策略。

实时监测摩擦纳米发电机对锂硫电池的高效充电过程

在摩擦纳米发电机(TENG)为锂硫电池(Li-S)充电的过程中,实现了充电电流和充电电压的实时监测,发现充电电流的变化能反应锂硫电池充电阻力的变化,能在一定程度上帮助理解锂硫电池的反应机理;另一方面,TENG输出的脉冲电流在一定程度上提高了Li-S电池的性能:提高了容量、利于金属锂的均匀沉积。

基于摩擦纳米发电机与压力传感器阻抗匹配效应的自驱动重量检测系统

苏州大学孙旭辉教授课题组的硕士生谢欣凯(第一作者)和文震博士(通讯作者之一)等通过耦合摩擦起电效应和力致阻变的阻抗匹配效应,提出了一种基于摩擦纳米发电机和压阻式传感器的新型自驱动压力传感系统,并应用于产品重量检测。

基于摩擦纳米发电机的自驱动霍尔车载传感器

中科院北京纳米能源与系统研究所张弛研究员与郑州大学物理工程学院李新建教授合作设计了一种基于摩擦纳米发电机的恒流源和自驱动霍尔车载传感器,该传感器可以很好地应用于汽车速度与刹车监控领域。

基于摩擦起电效应的自充电锂离子电池

中科院北京纳米能源与系统研究所杨亚课题组赵坤博士等人在杨亚研究员和王中林院士的指导下通过静电纺丝与高温煅烧相结合的方法制备了锂离子电池的正极材料锰酸锂和负极材料碳纳米线,并通过柔性包装材料进行封装,制备出了在弯曲和折叠条件下具有稳定性能的柔性锂离子电池。

可诊断心血管疾病的自驱动超灵敏脉搏传感器(SUPS)

北京纳米能源与系统研究所李舟研究员和王中林院士领导的联合科研团队,与北京安贞医院和北京朝阳医院的范一帆、孙广龙两位心血管疾病专家合作开展研究工作,共同研发出无需信号放大就可蓝牙传输、针对心血管疾病进行预警和诊断的自驱动超高灵敏脉搏传感器。