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液滴发电机的新充电模式及影响因素

New charging mode of a droplet generator and its influencing factors

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基于液滴撞击摩擦起电效应的液滴发电机(droplet-based electricity generator,DEG)可以将雨水等液滴的机械能转换成电能.近年来,其因具有广泛的应用前景而受到密切关注.但是,目前DEG仍存在带电荷能力与输出电压上限较低等问题.本文发现了一种适用于DEG的新充电模式,即在通过液滴撞击聚四氟乙烯(polytetrafluoroethy-lene,PTFE)薄膜进行充电的基础上,对PTFE薄膜表面附加往复摩擦,以对其进行预充电.相比单纯的液滴撞击充电,新充电模式可以使DEG的输出电压提高约2.3倍,进而可以匹配高压用电环境.本文研究了摩擦工具、液滴下落频率与高度以及停止工作时长这4种因素对DEG发电效果的影响规律.研究结果可为提高DEG发电效果提供新思路与新方法.

夏雨晨、周致富、宋德培、黄羿珲、高雨轩、陈斌

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西安交通大学,动力工程多相流国家重点实验室,西安710049

摩擦起电 液滴发电机 聚四氟乙烯薄膜 新充电模式

国家自然科学基金国家重点研发计划政府间国际科技创新合作重点专项航空基金民发专项

521761632017YFE01342002019ZB070002

2021

10.1360/TB-2021-0803

科学通报
中国科学院国家自然科学基金委员会

科学通报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.269
ISSN：0023-074X
年,卷(期)：2021.66(34)
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