具有超高输出功率的气液两相流基摩擦纳米发电机

根据最近发表在《科学进展》上的一篇研究文章，中国研究人员设计了一种具有超高输出功率的基于气液两相流的摩擦纳米发电机(GL-TENG)。

固液界面的摩擦起电已显示出水基能量收集应用的巨大潜力。然而，通过界面调控实现固液界面摩擦电能的高效收集仍然是一个巨大的挑战。

最近，中国科学院兰州化学物理研究所(LICP)的研究人员设计了一种GL-TENG，通过显着增加固体-液体接触带电(CE)面积和相对分离速度。

GL-TENG可以分别实现每立方米3789伏特和859毫库仑的超高电压和体积电荷密度。每立方米143.6千瓦的大功率输出，连续流式GL-TENG装置可直接点亮一盏24瓦的商用灯。

界面摩擦起电的快速积累是通过气液两相流与管壁之间的剧烈摩擦实现的。通过耦合摩擦起电和静电释放的创新机制，大大提高了发电装置的电输出性能。

这项工作开发了一种新的基于气液两相流的发电机模型，并展示了直接驱动各种电子设备的能力。它还提供了一种从水中有效收集能量的新策略，并为SL-TENG的未来商业应用开辟了一条途径。