近日,我校物理與電子工程學院信息材料物理與器件團隊在國際能源領域頂刊《Energy & Environmental Science》(影響因子32.4)上以重慶師范大學為第一單位發表題為“A highly efficient electrolysis system enabled by direct impedance matching between a charge migration triboelectric nanogenerator and series connected electrolyser”的研究論文,2022級本科生鄧宇為第一作者,陳杰副教授為通訊作者。
《Energy & Environmental Science》是由英國皇家化學學會發行的學術期刊。該期刊每月出版一次,內容涵蓋能源、環境、物理、化學等學科領域,是國際公認的能源與環境科學領域的頂尖期刊,具有卓越的學術影響力和權威性。
氫能是全球能源格局低碳轉型的關鍵載體,其綠色制備技術備受關注。基于摩擦納米發電機(TENGs)的環境機械能收集技術,為海水電解制氫提供了可持續解決方案,但TENGs與電解槽的阻抗失配問題嚴重制約能量利用效率。傳統方案依賴電源管理電路(PMCs)進行阻抗調節,但會造成顯著能量損耗并增加系統復雜度。對此,研究團隊創新性開發出自供電的海水電解系統,實現了電荷遷移摩擦納米發電機(CM-TENG)與串聯電解池(SCEs)之間的直接阻抗匹配,將電能利用效率提升至98.9%,產氫速率達到1851.9 μL min?1 m?2,優于以往研究。該系統與傳統的TENG驅動電解系統不同,直接阻抗匹配策略顯著降低了系統復雜性和額外能源消耗,提高了能量利用效率,為高效綠色制氫開辟新路徑。

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