近日，一分三块（中国）官方网站物理与电子工程学院凝聚态物理团队以一分三块（中国）官方网站为第一单位在国际顶级期刊《Advanced Materials》（影响因子27.4）上发表题为“A Synergistically Enhanced Triboelectric-Electromagnetic Hybrid Generator Enabled by Multifunctional Amorphous Alloy for Highly Efficient Self-Powered System”的研究成果，物理与电子工程学院本科生龚少坤与唐本镇博士为共同第一作者，陈杰副教授、余鹏教授与重庆大学郭恒宇教授为通讯作者。

摩擦电-电磁混合发电机（TEHG）作为一种高效的机械能收集技术，近年来备受关注。然而，传统TEHG中摩擦纳米发电机（TENG）和电磁发电机（EMG）的独立运行，以及摩擦材料的磨损和磁场发散等问题，限制了设备的整体性能。为了克服这些挑战，陈杰副教授课题组提出了一种创新的解决方案——基于多功能非晶合金的协同增强型TEHG。经过深入的材料分析，课题组选择了非晶态Fe₇₂Si₈B₂合金作为协同层，这种材料因其低表面粗糙度、高维氏硬度、非晶结构和高磁化强度而具有独特的优势。实验结果表明，与常用的铝材料相比，非晶态Fe₇₂Si₈B₂合金不仅使TENG的输出电流和电流保持率分别提高了28.75%和85.24%，而且使EMG的输出功率提高了51.05%。这一成果为TEHG的性能提升提供了新的思路和方法。此外，在使用TEHG构建自供电系统时，课题组还发现了能量采集器与应用端之间存在显著的阻抗差异。为了解决这一问题，团队在没有电源管理电路的情况下，展示了一种自供电可变阻抗系统，该系统的能源利用率比传统恒定阻抗系统高2.98倍。

这项研究不仅集成了多功能材料以实现强耦合混合发电机，还结合了可变阻抗系统的定制，为高效的机械能收集和利用开辟了新的路径。未来，研究团队将继续深入研究，为能源收集和利用领域的发展贡献一分三块（中国）官方网站智慧和力量。

原文链接