Fabrication and Modeling of a Polymeric Triboelectric Nanogenerator Considering the Edge-Effect Capacitor

سال انتشار: 1403
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 1

فایل این مقاله در 8 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_CHAL-12-1_003

تاریخ نمایه سازی: 7 بهمن 1404

چکیده مقاله:

A vertical two-electrode polymeric nanogenerator energy harvester, utilizing KAPTON and PDMS as the positive and negative triboelectric materials, respectively, was investigated through both experimental and numerical approaches. To simulate environmental low-frequency motions, a vibrational force of ۲۰ mN at ۸ Hz was applied to the device using a custom-designed mechanical instrument. Experimental measurements confirmed the nanogenerator's ability to generate an output voltage and current with maximum amplitudes of ۴ V and ۰.۰۲۵ μA, respectively. The charge production mechanism of the device was then modeled numerically, both with and without the inclusion of the edge-effect capacitor. The modeling results demonstrated strong agreement with experimental data, with the incorporation of the edge-effect capacitor significantly improving the alignment between calculated and observed values. The validated model provides a valuable tool for designing high-performance triboelectric nanogenerators for various applications and conditions. Additionally, further investigations into environmental influences revealed reduced device performance at lower pressures and higher temperatures.

نویسندگان

Mohsen Keykha

University of Sistan and Baluchestan

Tahereh Fanaei Sheikholeslami

University of Sistan and Baluchestan Electrical Eng.

Amin Behzadmehr

University of Sistan and Baluchestan

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Dresselhaus MS, Thomas IL. Alternative energy technologies. Nature. ۲۰۰۱ Nov;۴۱۴(۶۸۶۱):۳۳۲–۷ ...
  • Kolar, James L. Alternative energy technologies. Environmental Quality Management. ۲۰۰۰;۱۰:۴۵-۵۴ ...
  • Xu C, Wang ZL. Compact hybrid cell based on a ...
  • Wang ZL, Song J. Piezoelectric nanogenerators based on zinc oxide ...
  • Wang S, Lin L, Wang ZL. Nanoscale TriboelectricEffect-Enabled Energy Conversion ...
  • Fan FR, Tian ZQ, Lin Wang Z. Flexible triboelectric generator. ...
  • Niu H, Du X, Zhao S, Yuan Z, Zhang X, ...
  • Mule AR, Dudem B, Patnam H, Graham SA, Yu JS. ...
  • Shao J, Willatzen M, Wang ZL. Theoretical modeling of triboelectric ...
  • Chen H, Lu Q, Cao X, Wang N, Wang ZL. ...
  • Heydari M, Sheikholeslami TF, Behzadmehr A. Design and optimization of ...
  • Heydari MA, Fanaei S T, Behzadmehr A. Design and fabrication ...
  • Shao J, Willatzen M, Wang ZL. Theoretical modeling of triboelectric ...
  • Sun B, Guo X, Zhang Y, Wang ZL, Shao J. ...
  • Zhao H, Wang H, Yu H, Xu Q, Li X, ...
  • Niu S, Wang S, Lin L, Liu Y, Zhou YS, ...
  • Niu S, Zhou YS, Wang S, Liu Y, Lin L, ...
  • Wang S, Xie Y, Niu S, Lin L, Liu C, ...
  • Miranda I, Souza A, Sousa P, Ribeiro J, Castanheira EMS, ...
  • Lowell J. The electrification of polymers by metals. Journal of ...
  • . Rabaey JM, Chandrakasan AP, Nikolic B. Digital integrated circuits: ...
  • Pence S, Novotny V, Diaz A. Effect of surface moisture ...
  • Wiles JA, Fialkowski M, Radowski MR, Whitesides GM, Grzybowski BA. ...
  • McCarty LS, Whitesides GM. Electrostatic charging due to separation of ...
  • نمایش کامل مراجع