近期，程纲教授课题组的研究成果“Meter-scale Fabrication of Water-Driven Triboelectric Nanogenerator based on in-situ Grown Layered Double Hydroxides through a Bottom-up Approach”在国际著名刊物Nano Energy (IF=15.548, JCR一区)上发表。

 文章链接：https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2020.104646

 随着物联网（IoT）和人工智能的到来（AI）时代，传感器和传感系统将扮演更重要的角色，并向多功能和智能化方向发展。自从王中林教授团队发明了摩擦电纳米发电机（TENG）以来，它实现了从环境中收集机械能然后转化为电能的研究，并引起了极大的关注。TENG在收集低频机械能的同时具有很高的能量转换效率，然而，出于可持续目的，基于固-固接触的TENG的耐久性需要提高，因为在TENG的固-固界面上发生的摩擦非常严重，这妨碍了TENG的长期使用。最近，已经出现了一些基于液固接触模式的TENG，但是，这些报道的策略具有诸如制造过程复杂，成本高，尺寸限制等缺点。

 本工作报道了一种具有出色性能的大尺寸水滴摩擦纳米发电机（WD-TENG），使用基于原位生长的层状双氢氧化物（LDHs）作为摩擦电层，而铝则是生长的衬底并作为电极。通过表面功能化，可提供几乎“无摩擦”的表面，以最大程度地减少摩擦电层的磨损，获得更长的使用寿命以及更好的水能收集性能。 WD-TENG是在低温下使用这种自下而上的方法构建的，具有操作简便，成本低和可扩展性的优点。对于现有WD-TENG的生产方法而言，这是一种很有前途的策略，可应用于自供电传感系统以及有助于蓝色能源梦想的实现。

图1. 制备的长达一米的WD-TENG及六个不同区域的SEM图像，这些区域是从WD-TENG的六个不同位置（以绿色方块标记）随机选择的。水滴（R0≈3mm）在WD-TENG上的回弹实验。

图2. WD-TENG的输出性能：输出电压（a）和电流密度（b）和转移电荷（c）；（d） WD-TENG的稳定性测试；（e）耐酸耐碱稳定性测试；（f）基于WD-TENG的自驱动流速计。

 崔鹏博士和博士生王京京为论文的共同第一作者，程纲教授和杜祖亮教授是本文的共同通讯作者。本工作得到国家自然科学基金委、河南省科技厅和河南大学的经费支持。