广西大学王双飞&聂双喜团队Adv. Funct. Mater.：利用化学改性方法提高TENG摩擦电荷密度

引言

近年来，能够将周围环境中的能量转化为电能的摩擦纳米发电机（TENG）由于其制造简便低成本，高便携性及高效率等优势迸发出蓬勃的生机与活力。TENG基于摩擦起电和静电感应耦合效应，其输出性能与表面电荷密度呈二次方关系，而表面电荷密度与摩擦材料有关。为了提高TENG的输出功率为其他电子设备源源不断提供电能，许多学者已针对材料摩擦起电特性展开了详细研究。其中基于化学改性制备的TENG由于其高表面电荷密度、耐久性、稳定性、自清洁性等独特优势引起了越来越多的关注。

成果简介

近日，广西大学王双飞&聂双喜团队发表了采用化学改性方法提高TENG电荷密度的最新研究进展，论文第一作者为2019级硕士研究生刘艳华。该论文系统介绍了影响TENG电荷密度的因素，化学改性TENG的优势、方法、应用以及目前化学改性TENG存在的挑战与前景。在介绍了TENG电荷密度的影响因素后，首先对近年来化学改性TENG的研究及其优势进行了简要概述。随后重点介绍了化学改性方法，包括化学反应接入官能团、表面化学处理、化学物质掺杂。最后对化学改性TENG的应用（可穿戴电子设备、人机交互界面、可植入电子设备以及自供电传感器领域）进行了综述。该成果以题为“Enhancement of triboelectric charge density by chemical functionalization”发表在Adv. Funct. Mater.上。

图文导读

图用以提高TENG电荷密度的化学改性方法的时间线

小结

这篇文章系统地介绍了基于化学改性方法来提高TENG表面电荷密度的最新研究进展。尽管通过化学改性的方法可以大幅提高TENG表面电荷密度，进而提高输出性能，但在未来的发展中仍面临困难。比如化学改性方法需创新；化学改性机理尚待深入研究；改性材料适用范围需扩大；化学改性TENG应用领域需拓展等问题。尽管这些未解决的问题阻碍了化学改性方法在TENG中的应用，但由于其优势被广泛应用的趋势是不变的，同时正是对这些问题的逐渐探索与深究，化学改性方法焕发出更多的活力。

文献链接：Enhancement of triboelectric charge density by chemical functionalization（Adv. Funct. Mater., 2020, DOI:10.1002/adfm.202004714）

本文由作者团队供稿。