海洋环境用摩擦纳米发电材料的制备及输出特性

杨超1,王伟斌1,张浩然1,宋昊昕1,杨文迪1,苟春雨1,黄珊1,2,刘建国2,张冬至2 (1.中国石化胜利油田分公司技术检测中心;2.中国石油大学(华东))

摘要: 针对胜利海域环境特点,以四氟乙烯(TFE)和六氟丙烯(FEP)共聚物作为摩擦纳米发电机(TENG)的核心功能材料,系统优化了TENG装置的关键结构参数,并研究了该装置在海洋环境中的能量转换效率和输出稳定性。结果表明:摩擦纳米发电装置的最优结构参数为倾斜角30°,间隙距离10 mm;当环境湿度为40%、驱动频率为8 Hz、驱动压力为5 kPa时,FEPTENG输出信号最强(开路电压为300 V,短路电流为50 μA);随着负载电阻的增大,FEPTENG的输出功率密度先增大后减小,当负载电阻为5 MΩ时,FEP-TENG的输出功率密度最大(12 208 mW/m2)。

关键词: 胜利海域;摩擦纳米发电;结构参数