5060全迅白菜陈杰副教授课题组在能源领域顶刊《Energy & Environmental Science》上发表最新研究成果

时间:2025-04-18 点击数量:


    近日,我校5060全迅白菜陈杰副教授课题组在国际能源领域顶级期刊《Energy & Environmental Science》(影响因子32.4)上以白菜网大全论坛为第一单位发表题为“A highly efficient electrolysis system enabled by direct impedance matching between a charge migration triboelectric nanogenerator and series connected electrolyser”的研究论文,2022级本科生邓宇为第一作者,陈杰副教授为通讯作者,合作者包括2023级研究生秦钱、青年教师贺文聪博士以及重庆大学郭恒宇教授。

氢能是全球能源格局低碳转型的关键载体,其绿色制备技术备受关注。基于摩擦纳米发电机(TENGs)的环境机械能收集技术,为海水电解制氢提供了可持续解决方案,但TENGs与电解槽的阻抗失配问题严重制约能量利用效率。传统方案依赖电源管理电路(PMCs)进行阻抗调节,但会造成显著能量损耗并增加系统复杂度。对此,研究团队创新性开发出自供电的海水电解系统,实现了电荷迁移摩擦纳米发电机(CM-TENG)与串联电解池(SCEs)之间的直接阻抗匹配,将电能利用效率提升至98.9%,产氢速率达到1851.9 μL min⁻¹ m⁻⟡,优于以往研究。该系统与传统的TENG驱动电解系统不同,直接阻抗匹配策略显著降低了系统复杂性和额外能源消耗,提高了能量利用效率,为高效绿色制氢开辟新路径。

   

图为基于直接阻抗匹配策略的自供电电解系统


原文链接:

https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2025/ee/d4ee05522e/unauth


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