波浪能是最可再生的能源之一。摩擦电纳米发电机（TENGs）是一种极有前途的将水波能量转化为电能的高效采集技术。与传统的电磁发电机相比，TENGs适合于基于接触带电和麦克斯韦位移电流的低频运动和工作。迄今为止，TENGs已发展到具有柔性、轻便和低成本的特性，显示出巨大的潜在应用，如可穿戴设备、自充电组件和自供电传感器等。

近日，中科学院北京纳米能源与纳米系统研究所的研究人员，莫纳什大学Wenchao Gao，深圳大学Su-Ting Han报道了开发了一种基于密集点接触来获取振动和水波能量的TENG。

文章要点

1）TENG由带有聚丙烯酸酯（PA）小球和氟化乙丙橡胶（FEP）薄膜的多单元组成。PA球与FEP薄膜之间存在着密集的接触带电现象。

2）TENG在独立式工作模式下，可以有效地将振动能转化为电能。此外，实验结果显示，小巧轻便的PA球可适应范围为0~5.9 Hz的不同频率。在0.8 Hz和5.9 Hz时，球形TENG的体积功率密度分别达到6.9 W m⁻³和20.5W m⁻³。15个TENG单元的输出电荷提高到820 nC。

3）研究发现，球形外壳提供机械和电气保护，使TENG不受外部环境的影响，这对于其长循环测试下的稳定性能至关重要。此外，整个球形TENG可以点亮350个LED，并为一个定时器供电。在水库中，球形TENG可以在几分钟内为各种电容器充电。

这种球形TENG为大规模的波能收集提供了一种潜在的途径。

参考文献

Zuqing Yuan, et al, Spherical Triboelectric Nanogenerator with Dense Point Contacts for Harvesting Multidirectional Water Wave and Vibration Energy, ACS Energy Lett. 2021

DOI: 10.1021/acsenergylett.1c01092

https://doi.org/10.1021/acsenergylett.1c01092