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北京纳米能源与系统研究所在高效能实用化风力摩擦发电机方面取得进展

来源：进出口服务网 | 时间：2014/7/21 14:09:58 | 阅读次数：

发布单位：CIEDATA

• 发布人：
• 小杨

作为一种极为普遍的能源，风能一直被人们试图收集并转化为电能。近年来，基于接触起电和静电感应的摩擦发电机成为能源材料领域研究的热点，相比于传统的基于电磁感应的发电装置，摩擦发电机具有重量轻、体积小、能量密度高、制作简单、成本低等优点。因此，摩擦发电机有望为实现风能的利用提供新的途径。
　　近日，中国科学院北京纳米能源与系统研究所朱光研究员领导的研究小组在基于摩擦发电机的风能收集方面取得关键进展。该课题组展示了一种单侧上下极板的新型发电机结构，解决了现有的摩擦发电机在风能发电中输出功率和耐久性等两个关键方面的问题。这种新型结构中高分子膜在风的作用下与一侧的极板发生接触，电子在两个极板间流动从而产生电流。由于不必在飘动的高分子膜层上镀电极，也不需要一个接地装置，因此相比于现有的双电极和单电极结构，这种结构在器件的耐久性和实用性上有很大提高。同时，研究人员在仔细分析了高分子膜在气流中飘动的过程后发现：高分子膜并不是同时接触极板而是成波浪式的接触，导致不同区域产生的外电路电流出现严重抵消的现象，极大影响了发电机的输出功率。硕士生孟宪松在朱光研究员的指导下制作出一种细微分段模型，将整个极板分成尺寸微小的分段，最大程度消除不同区域电流相互抵消的现象。实验证明，分段结构得到的输出平均电流是不分段结构的6倍多。这种新型摩擦发电机提供了一种高效能、实用化的风力收集手段。
     相关研究成果发表在最近一期的《美国化学学会应用材料和界面》（ACS Applied Materials & Interfaces 2014, 6, 8011-8016）

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