摩擦电、电化学、压电和介电弹性体能量回收器的低频能量回收性能的提升策略: 研究进展及挑战
Abstract
机械能回收是指将海浪、风和人体运动等各种形式的机械能转化为电能的一种方法. 这为解决化石燃料的枯竭和环境问题提供了一个可行性方案. 然而, 将机械能直接转化为电能的主要障 碍是大多数机械能源的低频率(≤5赫兹)会导致能量转换效率、输出功率和输出电流偏低. 近年来, 许多研究报道了利用工作机制创新来改进能量收集技术的方法. 本综述旨在深入分析基 于摩擦电、电化学、压电和介电弹性体效应的低频能量回收技术的研究进展. 从概述与低频能量回收有关的困难开始, 阐明了影响机械能量回收器低频回收性能的关键因素, 包括工作机制、 环境因素和设备组成, 同时比较和总结了不同机制在低频能量回收中的优缺点. 此外, 该综述还阐述了通过优化材料成分、结构和装置设计来提高低频能量回收性能的策略, 并展示了机械 能回收器在波浪能、风能和人体运动能量回收方面的应用. 最后, 针对不同应用场景, 提供了对机械能回收机制选择的推荐, 为新一代能量回收器的改进和制造提供了思路.
