北京纳米能源所张弛团队: 摩擦纳米发电机收集环境能量实现自供电VO₂相变

主要观点总结

该研究基于摩擦纳米发电机的自供电二氧化钒（VO₂）相变技术，实现了由机械能触发的可逆金属-绝缘体转变（MIT）。该技术通过环境机械能转化为电能，实现VO₂的相变调制，具有低成本、结构简单和环境友好的独特优点。相关研究成果发表在《Journal of Materials Chemistry A》上。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景

调制过渡金属氧化物（TMO）的特性在智能调光、隔热和温度传感等领域有重要应用价值。VO₂是一种典型的金属-绝缘体转变材料，其相变过程中结构和电学光学性质显著变化。

关键观点2: 技术原理

研究团队利用摩擦纳米发电机（TENG）收集环境机械能，将其转化为电能，用于驱动VO₂的相变。这一技术通过离子凝胶门控实现可逆的MIT。

关键观点3: 研究成果

研究团队系统地研究了TENG诱导的VO₂各种性质变化，包括结构、电学和光学特性。实现了VO₂的颜色从棕色到半透明的转变，相变过程可逆，且可持续一整夜。此外，研究还展示了雨滴TENG诱导的VO₂相变在智能窗户中的应用，通过雨滴发电实现自适应隔热。

关键观点4: 期刊介绍

研究成果发表在《Journal of Materials Chemistry A》期刊上，该期刊报道材料化学各领域的高质量研究工作，特别侧重于材料在能源和可持续性方面的应用。

文章预览

研究背景 调制过渡金属氧化物 (TMO) 的特性在智能调光、隔热和温度传感等领域具有重要的应用价值。二氧化钒 (VO₂) 是一种典型的金属-绝缘体转变 (MIT) 材料，在相变过程中其结构、电学和光学性质会发生显著变化。传统的相变调制方法依赖外部电源或设备导致了使用成本高、操作复杂等缺点。 近年，收集环境能量作为电源的摩擦纳米发电机 (TENG) 已被证明是一种有效的机械能转换技术，具有成本低、结构简单和环境友好的独特优点。因 TENG 作为可持续动力源的巨大潜力，有望通过收集环境机械能实现简单操作的自供电 VO₂ 相变。 文章简介 近日，中国科学院北京纳米能源与系统研究所 张弛研究员 与广西大学 陈远汾副教授 的联合团队，报告了一种基于 TENG 的自供电 VO₂  相变调制技术，该技术可成功实现由机械能触发的可逆 MIT。环境机械能被 ………………………………