与充电激发电路集成的摩擦电纳米发电机网络用于有效的水波能源 harvesting

摘要 海洋波浪被认为是最有前景的可再生能源之一，通过摩擦电纳米发电机 (TENG) 收集这种能量是一种有效的策略，以实现大规模蓝色能源。然而，以前的大多数 TENG 优化方案无法满足实际应用的需求。本研究开发了一种新的充电激发电路 (CEC)，具有集成性、高效率和最小阻抗的优势，专门用于 TENG 收集水波能量。配备 CEC 的 TENG 显著提高了输出性能，最大功率为 25.8 毫瓦，功率密度为 49.3 瓦每立方米，达到 25.1 毫安的电流增强 208 倍。此外，提出了一种集成 TENG 网络与 CEC 的方案，以实现大规模波能 harvesting。充电激发 TENG 网络成功为数字温度计和无线通信系统供电，通过传输射频 (RF) 信号进行远程环境监测。本研究不仅提供了一种显著提高水波能源 harvesting 中 TENG 网络输出性能的策略，还为基于蓝色能源构建海洋通信平台提供了有用的指导，朝着海洋物联网系统的方向发展。