廣西大學王雙飛&聶雙喜團隊Adv. Funct. Mater.：利用化學改性方法提高TENG摩擦電荷密度

引言

近年來，能夠將周圍環境中的能量轉化為電能的摩擦納米發電機（TENG）由于其制造簡便低成本，高便攜性及高效率等優勢迸發出蓬勃的生機與活力。TENG基于摩擦起電和靜電感應耦合效應，其輸出性能與表面電荷密度呈二次方關系，而表面電荷密度與摩擦材料有關。為了提高TENG的輸出功率為其他電子設備源源不斷提供電能，許多學者已針對材料摩擦起電特性展開了詳細研究。其中基于化學改性制備的TENG由于其高表面電荷密度、耐久性、穩定性、自清潔性等獨特優勢引起了越來越多的關注。

成果簡介

近日，廣西大學王雙飛&聶雙喜團隊發表了采用化學改性方法提高TENG電荷密度的最新研究進展，論文第一作者為2019級碩士研究生劉艷華。該論文系統介紹了影響TENG電荷密度的因素，化學改性TENG的優勢、方法、應用以及目前化學改性TENG存在的挑戰與前景。在介紹了TENG電荷密度的影響因素后，首先對近年來化學改性TENG的研究及其優勢進行了簡要概述。隨后重點介紹了化學改性方法，包括化學反應接入官能團、表面化學處理、化學物質摻雜。最后對化學改性TENG的應用（可穿戴電子設備、人機交互界面、可植入電子設備以及自供電傳感器領域）進行了綜述。該成果以題為“Enhancement of triboelectric charge density by chemical functionalization”發表在Adv. Funct. Mater.上。

圖文導讀

圖?用以提高TENG電荷密度的化學改性方法的時間線

小結

這篇文章系統地介紹了基于化學改性方法來提高TENG表面電荷密度的最新研究進展。盡管通過化學改性的方法可以大幅提高TENG表面電荷密度，進而提高輸出性能，但在未來的發展中仍面臨困難。比如化學改性方法需創新；化學改性機理尚待深入研究；改性材料適用范圍需擴大；化學改性TENG應用領域需拓展等問題。盡管這些未解決的問題阻礙了化學改性方法在TENG中的應用，但由于其優勢被廣泛應用的趨勢是不變的，同時正是對這些問題的逐漸探索與深究，化學改性方法煥發出更多的活力。

文獻鏈接：Enhancement of triboelectric charge density by chemical functionalization（Adv. Funct. Mater.,?2020,?DOI:10.1002/adfm.202004714）

本文由作者團隊供稿。