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收稿日期：2024-01-16 修回日期：2024-02-25 接受日期：2024-02-28
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2024年06期
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。
收起-吴洁, 宋奥, 李允超, 等. 生物质衍生炭质材料应用于研制摩擦纳米发电机的进展[J]. 能源环境保护, 2024, 38(6): 47−58.
WU Jie, SONG Ao, LI Yunchao, et al. Advances in the applications of biomass-derived carbon materials in triboelectric nanogenerators[J]. Energy Environmental Protection, 2024, 38(6): 47−58.