生物质衍生炭质材料应用于研制摩擦纳米发电机的进展
吴洁
宋奥
李允超
袁定琨
朱莎弘
张光学
徐江荣
中国计量大学能源环境与安全工程学院,浙江 杭州 310018
摘要：摩擦纳米发电机(Triboelectric Nanogenerators,TENGs)能够将机械能转换为电能,在可穿戴设备、环境监测和能源收集等领域已经得到应用.生物质衍生炭质材料(Biomass-Derived Carbon Materials,BDCMs)因其来源广泛、绿色环保以及良好的导电性,在近些年已被诸多研究者应用于高性能TENGs的研制中.首先简要介绍了 TENGs和BDCMs相关概念,随后总结了制备BDCMs的几种炭化方法,包括热解炭化法、水热炭化法以及激光诱导炭化法;并对BDCMs结构的调控方法进行了论述,包括模板法和活化法.选择适宜的炭化和调控方法有助于调节BDCMs的比表面积和孔隙结构,以提升基于BDCMs的TENGs的开路电压、短路电流等输出性能及其稳定性.进一步综述了基于BDCMs的TENGs作为供能型器件和传感型器件2种自供电器件的研究与应用进展,发现大蒜壳、咖啡渣和蛋壳膜等各类生物质均已被用于TENGs的制造,并成功应用于能量收集、电能供应、健康监测和手势识别等领域.最后,对BDCMs在TENGs中应用存在的问题进行了探讨,以期为BDCMs的创新应用提供借鉴参考.
关键词：摩擦纳米发电机热解生物质衍生炭质材料结构调控自供电
分类号：X705(一般性问题)
资助基金：国家自然科学基金(52376216)浙江省尖兵领雁研发攻关计划资助项目(2023C01124)
论文发表日期：2024-12-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：12( 47-58 )
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