【摘要】 近年来，摩擦电纳米发电机（TENG）展示了其从环境中收集微能量为物联网中的分布式传感器供电的潜在能力，并引起了广泛关注。

近年来，摩擦电纳米发电机（TENG）展示了其从环境中收集微能量为物联网中的分布式传感器供电的潜在能力，并引起了广泛关注。摩擦电材料的改性是提高摩擦电纳米发电机输出性能的重要手段，表面电荷或离子注入是众多改性方法中的一种有效途径。然而，通过优化摩擦电材料来提高输出仍然是有限的。Huiyuan Wu等人[1]提出了一种基于空气击穿效应的简单有效的表面电荷注入技术。利用辅助TENG和半波电荷激励电路来实现超过空气击穿电压的高电压，连续发生定向电荷注入。它由辅助TENG、半波电荷激励电路和产生空气击穿的TENG组成。在初始阶段，摩擦带电产生的电荷在半波电荷激励电路中的二极管的限制下不断累积在外部电容器中，因此电容器两端的电压方向是恒定的。因此，B-TENG两端的激励电压变得越来越高。在短时间段之后，激励电压的值超过空气击穿电压的阈值。在这种情况下，定向电荷穿梭引起B-TENG分离，发生从顶部电极到介电层表面的空气击穿，并且在随后的工作循环中连续发生相同的放电现象。因此，通过这种电荷注入技术，聚酰亚胺（PI）膜上获得了880µC m–2的高输出电荷密度，这是通过改性改进的介电材料中的最高值。与未处理的膜相比，输出电荷密度和峰值功率密度分别增加了44倍和100倍。

 

[1]HUIYUAN WU, SHAOKE FU, WENCONG HE, et al. Improving and Quantifying Surface Charge Density via Charge Injection Enabled by Air Breakdown[J]. Advanced functional materials,2022,32(35):2203884.1-2203884.8. DOI:10.1002/adfm.202203884.

 

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