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Investigation of Power Density Amplification in Stacked Triboelectric Nanogenerators

Energy & Environmental Materials 2024年第5期7卷 372-379页

作者： Fan Shen Qin Zhang Hengyu Guo Chen Cao Ying Gong Junlei Wang Yan Peng Zhongjie Li School of Mechatronic Engineering and Automation Shanghai University Department of Applied Physics Chongqing University Institute of Artificial Intelligence School of Future Technology Shanghai University School of Mechanical and Power Engineering Zhengzhou University Shanghai Artificial Intelligence Laboratory

In engineering practice, the output performance of contact separation TENGs(CS-TENGs) increases with the increase of tribo-pair area, which includes increasing the size of single layer CS-TENGs (SCS-TENGs) or the number of units (zigzag TENGs). However, such two strategies show significant differences in output power and power density. In this study, to seek a universal CS-TENG design solution, the output performance of a SCS-TENG and a zigzag TENG (Z-TENG) is systematically compared, including voltage,current, transferred charge, instantaneous power density, and charging power density. The relationship between contact area and output voltages is explored, and the output voltage equation is fitted. The experimental results reveal that SCS-TENGs yield better performance than Z-TENGs in terms of voltage, power, and power density under the same total contact area.

关键词： contact separation power density triboelectric nanogenerators zigzag

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