广西大学聂双喜教授《Materials Today》：液体能量收集与利用

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在造纸工业中，液体或者纸浆悬浮液与固体的摩擦，纤维素与液体的摩擦等现象深刻影响着造纸工业生产和纸张质量。有效利用来自液体的能量将促进可再生能源领域的发展和创新，符合碳中和所提出的要求，也将有效促进造纸工业的高端化和绿色化发展。在众多的液体能量收集的技术中，液-固摩擦纳米发电机具有器件简易、输出高、材料选择广泛等优势。为了进一步提升摩擦纳米发电机的输出性能，研究人员开发了许多先进方法。其中，化学功能化策略不仅在增加电荷密度方面具有很大优势，而且拓宽了摩擦电材料的选择范围，进一步拓宽了液-固摩擦起电的应用领域。同时，从分子水平改变材料的摩擦电特性，这种改性是持久和稳定的。此外，化学功能化策略在弱化液-固摩擦起电方面也具备优势，液-固摩擦起电的弱化可以有效减弱静电效应带来的危害。因此，系统地总结化学功能化策略在强化和弱化液-固摩擦起电过程中的建设性作用及其相关的应用是有必要的。

基于此，广西大学聂双喜教授课题组系统性地综述了基于化学功能化策略调控液-固接触起电的最新研究进展。介绍了化学功能化策略在提高液-固接触起电性能的研究进展。同时，重点关注了化学功能化策略在弱化固体材料和液体材料起电性能的最新进展，并进一步阐述了弱化固-液摩擦起电在自供电化学传感、物理传感、静电效应消除等方面应用的重要意义。最后讨论了当前该领域内化学功能化在固体表面改性和液体分子修饰方面存在的问题及挑战。

图1 液-固接触带电研究中的典型例子和发展时间线。

图2 液-固接触起电未来的发展趋势。

相关成果以“Advanced Triboelectric Materials for Liquid Energy Harvesting and Emerging Application”为题，发表于最新一期Materials Today上。广西大学是本论文的唯一完成单位，2020级博士研究生蔡晨晨和罗斌为共同第一作者，聂双喜教授为通讯作者。

原文链接：

http://doi.org/10.1016/j.mattod.2021.10.034

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