基于液体-固体界面的摩擦纳米发电机在能量收集和传感方面的应用进展

摘要

作为一种获取能源的新方法,摩擦纳米发电机(Triboelectric Nanogenerator,TENG)因能有效收集低频机械能并转化为电能而受到广泛的关注和研究。液体-固体摩擦纳米发电机(LS-TENG)是通过液体和固体摩擦电材料之间的接触带电效应来获取电能,与固体-固体TENG(SS-TENG)相比,液体的流动特性使LS-TENG具有更高的接触紧密度和更大的接触面积,同时因其制造简单、成本低等特点,研究人员对其展开了广泛研究,并取得系列新进展。从接触起电和摩擦纳米发电机的基本原理出发,介绍了液体-固体界面接触起电的形成机理模型及LS-TENG的原理、主要类型和工作模式,总结了LS-TENG在能量收集和自供电传感等方面的代表性应用进展,简述了LS-TENG面临的挑战,并对未来的发展进行了展望。