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[材料资讯] 王闻宇、林童:纳米发电机直流发电集成化研究领域取得重要进展

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发表于 2020-12-16 16:32:04 | 显示全部楼层 |阅读模式
近日,我校纺织科学与工程学院王闻宇副教授和林童教授课题组在纳米发电机直流发电集成化研究领域取得重要进展,相关成果以“Direct-current Energy Generators from Polypyrrole-coated Fabric/Metal Schottky Diodes with Considerably Improved Output”为题,发表在国际期刊《Journal of Materials Chemical A》(影响因子为11.3),王闻宇副教授与纺织科学与工程学院的博士生韩幸为该论文的共同第一作者。

纳米发电机

纳米发电机
        近年来,研究探索小动能致电转换技术,实现无需外界电源就能完成自供电纳米发电机的设计是新型纳米技术领域的最重要研究方向之一。目前,纳米发电机设计开发过程中,材料形变的交替变化,导致输出的电压及电流为交变信号,要想实现交变电压、电流的合理使用,仍需要一个复杂的外界电路实现电荷的积累及整流。因此,设计自供电、自整流、柔性集成一体的新型纳米发电机具有重要的现实意义。
       课题组通过在非织造布上沉积导电聚合物聚吡咯(Ppy),制备了Au/PPy-coated fabric/Al结构的柔性纳米发电机器件,该柔性器件通过弯曲、挤压等方式,使AL电极与聚吡咯涂层产生接触式摩擦电荷,并在聚吡咯涂层与金属AL之间形成肖特基接触,遵循肖特基二极管可将交流电转变直流电的理论,得到自供电、自整流柔性纳米发电机。该柔性纳米发电机(2Χ2cm2)可以得到3.27V和330uA的电压电流输出,并可以直接为电子表或LED灯等低功率电子器件提供电能。
       该工作提出了新型肖特基接触摩擦能源采集致电转换的策略,为新型自供电、自整流、柔性集成化的纳米发电机的设计提供了一种新思路,使纳米发电机与纳米器件的进一步整合、集成实现真正意义上的纳米系统成为可能。该研究工作得到了天津市自然科学基金重点项目的支持。
        文章来源:天津工业大学
       王闻宇,天津工业大学副教授。1996年参加工作,曾在天津泰达股份有限公司,天津燕化新材料有限公司等多家企业工作,在纺织、化工及医药多学科领域具有丰富的生产、加工、研发等工作经验。2011年获得国家公派访问学者赴澳大利亚迪肯大学留学一年,回国后,又先后赴英国利兹大学和美国北卡州立大学短期考察和学习,2012来天津工业大学纺织学院任教,主要从事“非织造布后整理”及“先进非织造布的最新研究进展”等方面的教学科研工作。
         林童,澳大利亚迪肯大学讲席教授,澳大利亚迪肯大学先进材料研究中心副主任,英国皇家学会会员(FRSC),河南大学高分子化学与物理学科省级讲座教授。长期从事先进纤维材料与功能纺织品技术的基础理论与应用研究,他的团队在纳米纤维、功能性纺织品、静电纺织及非织造技术、生物医学应用等方面取得了原创性的研究成果,其科学价值、学术成就、创新水平和学科领导地位已获国际同行广泛认可。目前主持多项澳大利亚国家自然基金项目、发表SCI高水平论文达150余篇,论文被引用达1600次以上。

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