我校理学院硕士研究生发表研究成果:接近100%电击穿自修复效率的新型摩擦纳米发电机
【南林新闻中心讯】近日,依托南京林业大学林源材料化学国际合作联合实验室,我校理学院硕士研究生武志鹏以第一作者身份,在国际纳米能源领域期刊 Nano Energy上,在线发表了研究论文“A New Triboelectric Nanogenerator with Excellent Electric Breakdown Self-Healing Performance”。理学院教授罗振扬、瑞典吕勒奥理工大学教授史以俊为共同通讯作者;理学院毕业生、瑞典吕勒奥理工大学在读博士生陈军和理学院教师Prof. Danil Bukhvalov为共同一作;我校为第一完成单位。该成果得到了the Swedish Research Council for Environment, Agricultural Sciences and Spatial Planning (Formas, Nos. 2016-01098, 2019-00904), the Swedish Research Council (No. 2019-04941)以及江苏省高校优势学科建设等经费的资助。

摩擦纳米发电机(TENG)是一种新型的能量收集技术,可以将周围环境的机械能和人体动能直接转化为电能。TENG具有体积更小、材料可用范围更广、重量更轻等优点,可在环境中捕获风能、水滴的重力势能等能量。但是,由于拉伸、弯曲、压缩、界面摩擦和高压击穿等原因,TENG容易遭受无法预料的损坏,通常会降低发电功率,甚至导致故障。针对上述问题,该研究开发了一种新型的具有双重动态网络(氢键和配位键)的自修复聚氨酯弹性体,并将其应用到 TENG 上。这种双重动态网络赋予了材料特殊的性能,包括在反复电场击穿后具有96%的机械自修复效率和近100%的电击穿自修复效率。而且,该 TENG 材料可多次破坏多次愈合,性能不受影响,这大大提高了TENG的可靠性,为其免遭机械损坏或电击穿损坏提供了极好的保护。该项研究未来在多功能智能发电机和可穿戴电子设备方面具有巨大的应用前景。
论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211285521002482。

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