王中林院士、孙其君研究员团队：探索摩擦伏特效应

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化石能源的短缺和全球气候变化促使人类寻找一种可再生、可获取的新型清洁能源。摩擦纳米发电机（TENG）是一种基于摩擦起电和静电感应耦合机制的新能源技术。通常，传统TENG的电流密度较低且需要额外的整流策略（例如电源管理电路、电刷或整流桥），为了缓解其低电流密度和复杂管理电路等问题，基于摩擦伏特效应的直流摩擦纳米发电机（DC-TENGs）应运而生，其直流输出信号具有更高的电流密度和更简单的结构设计。该综述对基于摩擦伏特效应的DC-TENGs的发展进展和微观机制进行了详细的研究和讨论，这对设计高性能DC-TENG和推进能量收集技术具有重要意义。

摩擦伏特效应

　　近日，中科院北京纳米能源与系统研究所王中林院士、孙其君研究员团队对基于摩擦伏特效应的DC-TENGs的发展进展和微观机制进行了详细的综述，并对其进行了科学分类（金属-半导体接触器件、金属-绝缘体-半导体接触器件、半导体-半导体接触器件、半导体-绝缘体-半导体接触器件、液体-半导体接触器件和金属/半导体-液体-半导体接触器件），并详细解释了相应的工作机制。然后从电流密度、峰值功率密度、开路电压、短路电流、峰值功率输出、内阻等方面系统比较了不同类型器件的输出性能。此外，该工作还就如何通过三种可能的解决方案提高输出性能进行了建设性的讨论：材料和结构、外部参数和多能量收集策略。最后，讨论了DC-TENGs的潜在应用领域和发展前景。该成果以“Pursuing Tribovoltaic Effect for Direct-Current Triboelectric Nanogenerator”为题发表在最新一期《Energy & Environmental Science》上。
　　原文链接：https://doi.org/10.1039/D2EE04019K  　　  
            文章来源：北京纳米能源与系统研究所
       王中林﹐1982毕业于西北电讯工程学院(现名西安电子科技大学)﹐并于同一年考取中美联合招收的物理研究生(CUSPEA)。1987 年获亚利桑那州立大学物理学博士, 从师于国际电子显微学权威 John Cowley 教授。王博士现是佐治亚理工学院终身校董事讲席教授,Hightower终身讲席教授，工学院杰出讲席教授和纳米结构表征中心主任。他是中国科学院北京纳米能源与系统研究所首席科学家。
      孙其君，中科院北京纳米能源与系统研究所研究员，主要研究方向是利用新型纳米材料，通过压电/摩擦电势调控柔性半导体器件和自供能可穿戴传感器件，在其基础上对人机交互、智能传感、人体健康监测、类脑计算和人工智能等领域做拓展应用研究。在国际知名杂志(Nat. Commun., Sci. Adv., Adv. Mater., Adv. Energy Mater., Adv.Funct.Mater., ACS Nano, Nano Energy等)发表论文60余篇。主持国家自然科学基金3项并作为骨干参与科技部“纳米科技重点专项”，入选中科院人才计划，北京市特聘专家，北京市科技新星等。