类金刚石碳薄膜在摩擦纳米发电机中的应用进展OA北大核心

在众多新能源技术中,摩擦纳米发电机(Triboelectric Nanogenerator,TENG)因其独特的能量收集机制和广泛的应用前景而备受关注。如何提高TENG的服役寿命,成为当前的研究热点之一。首先总结了TENG的发电原理,提出了耐磨寿命的紧迫需求。然后分析了类金刚石碳(Diamond-like Carbon,DLC)薄膜优异的耐磨性、化学稳定性和电子特性,探讨了超润滑DLC薄膜在减少摩擦和磨损的同时,如何提高能量转换效率和设备耐久性,以及TENG在自供能传感器、可穿戴设备、环境能量收集、微型电子设备和智能物联网(IoT)等领域的应用。进一步从DLC薄膜材料表面改性、多层结构设计、掺杂改性和复合结构设计等展开了TENG性能优化策略的讨论。展望了超润滑DLC-TENG技术面临的挑战和未来的研究方向,包括开发新型高效、低成本的超润滑DLC复合材料,探索创新的结构设计,实现TENG的智能化和环境能量综合利用,期待其在未来实现更广泛的应用。