介電彈性體發(fā)電機(jī)（Dielectric elastomer generator, DEG）是一種基于介電彈性體材料與柔性電極材料所構(gòu)成的可變電容型發(fā)電機(jī)。基于介電彈性體材料自身的特點(diǎn)及其在靜態(tài)、半靜態(tài)下具有的高的能量轉(zhuǎn)換效率等性能優(yōu)勢(shì)，使其特別適合于低頻和運(yùn)動(dòng)模式隨機(jī)性強(qiáng)的能量收集領(lǐng)域，DEG具有以下明顯優(yōu)勢(shì)：①具有極高的能量密度（>100 mJ/g）；②高拉伸、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、質(zhì)量輕，易于制作和安裝，成本低。然而，傳統(tǒng)的DEG研究中，需要數(shù)千伏的外接高壓電源，其輸出模式為直流脈沖輸出模式，簡(jiǎn)單的說來傳統(tǒng)的DEG就是將高壓電源的電荷搬運(yùn)到外接負(fù)載，即電荷的搬運(yùn)工。為此，前期工作中，鄂世舉教授團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種基于交流模式的無源化介電彈性體發(fā)電機(jī)（AC-DEG），該型發(fā)電機(jī)既擺脫了外接電源的限制和依賴，又保證了高的電學(xué)性能(相關(guān)成果發(fā)表于Advanced Science, 2022, 9(18): 220109)。為實(shí)現(xiàn)DEG的商業(yè)化，作為發(fā)電機(jī)的另外一個(gè)關(guān)鍵特性-耐疲勞性是必須解決的問題，相關(guān)研究甚少；制約相關(guān)研究難以推進(jìn)的原因在于，由于傳統(tǒng)DEG在保持高電學(xué)性能時(shí)，需要高的電壓和大拉伸形變，進(jìn)而很難提高的DEG的耐用性，既其性能與疲勞特性二者難以兼顧。
圖1 基于交流模式介電彈性體發(fā)電機(jī)的工作原理
圖2 a,b AC-DEG的頻率適用性; c,d 濕度穩(wěn)定性; e,f 雙85老化測(cè)試前后性能; g 在常規(guī)環(huán)境條件下100天的穩(wěn)定性; h 連續(xù)循環(huán)運(yùn)行100萬次性能變化;i 為商用鋰離子聚合物電池充電
原文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211285523001519
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