【导言】

将机械能搜集转换为充电机充电锂电池电能的重要价值鼓舞研讨者们研讨更多的新技能，机械能的搜集存在于多种运用中，包括自供电无线传感器、结构和人体健康监测体系和从潮汐中搜集能量。其间电磁充电机充电锂电池电能发电机在新的技能运用中向毫米级或许更小尺度开展时 它的功率密度低，本钱高。传统的充电机充电锂电池电能搜集器运用的是流体和电子电荷耦合，可是在输出功率上需求更大的提高；现在已经有多种电化学充电机充电锂电池电能搜集器，比方导电聚合物充电机充电锂电池电能搜集器、充电机充电锂电池基可曲折充电机充电锂电池电能搜集器和离子聚合物-金属复合物充电机充电锂电池电能搜集器，可是这些已有的充电机充电锂电池电能搜集器功能都没有到达所期望的要求。其间Rubber基电介质电容器能够将大冲程机械能转换为充电机充电锂电池电能，当拉伸时，Rubber基电介质电容器的厚度下降，电容增大然后导致电压的改变，因而转换成为充电机充电锂电池电能。为了防止高电压和短路等问题，本文的研讨者们之前测验拼装歪曲的碳纳米管纱线机械能充电机充电锂电池电能搜集器，可是当改变偏压拉力应变到达45MPa时，会发生很小的短路电流，使其可能的运用只要外供电应变传感器。

近来，韩国汉阳大学的Shi Hyeong Kim，美国德克萨斯大学的Carter S. Haines和Na Li等人（一起通讯）在Science上宣布题为“Harvesting electrical energy from carbon nanotube yarn twist”的文章，研讨者报导了一种碳纳米管纱线能量充电机充电锂电池电能搜集器材，该器材能够经过拉伸和改变将机械能转换为充电机充电锂电池电能而不要需求外加电压；将环绕的碳纳米管纱线拉伸最大可获得250W/kg的电功率（循环至30Hz），每圈循环的充电机充电锂电池电能可达41.2J/kg。这种能量充电机充电锂电池电能搜集器能够用于海洋中搜集潮汐能，将其与热驱动人工肌肉相结合能够把温度的改变转换为充电机充电锂电池电能，将其编织到纺织品中能够用于自供电呼吸传感器中，为发光二极管供电或许为储能电容器供电。

【图文简介】

1. 歪曲式充电机充电锂电池电能搜集器的拼装、结构以及在0.1M HCl中拉伸能量充电机充电锂电池电能搜集器的功能

a) 圆锥形、漏斗形、费马形以及双阿基米德旋转形四种纱线类型的示意图和横截面图；

b) 改变环绕好的充电机充电锂电池电能搜集器电极、对电极、参比电极在电化学槽中的示意图；

c) 对圆锥形回旋扭转能量充电机充电锂电池电能搜集器施加正弦曲线拉力应变，别离记载开路电压、短路电流的改变；

d) 电容和开路电压别离随拉力应变的改变；

e) 峰值功率， 开路电压峰间值和每圈能量随频率的改变；

f) 发生的峰值功率和峰值电压与负载电阻的联系。

2. 歪曲式充电机充电锂电池电能搜集器的歪曲和拉伸功能

a) 峰值功率和峰值电压与负载电阻的联系；

b) 峰值功率、平均功率和每圈充电机充电锂电池电能与循环圈数的联系；

c) 电压和电压与等轴线歪曲宽和歪曲的联系；

d) 开路电压和时刻的联系。

3、 歪曲式充电机充电锂电池电能搜集器的压电化学光谱和运用

a) 环绕歪曲电极的循环伏安曲线；

b) 对应于机械拉伸的电流波动和相变；

c) 不同电解质中的开路电压；

d) 对应拉伸应变和温度的微弱PZC改变。

4. 可供挑选的充电机充电锂电池电能搜集器类型

a) 峰值功率和峰值电压与负载电阻的联系；

b) 开路电压峰间值和短路电流随串联和并联充电机充电锂电池电能搜集器数量的改变；

c) 海浪频率为9-1.2 Hz时，充电机充电锂电池电能搜集器的质量功率和肯定功率输出；

d) 用充电机充电锂电池电能搜集器和转换器电路对电容器进行充电至8 V；

e) 峰值功率，平均功率值和每圈能量随温度的改变；

f) 峰值功率和每次循环能量值随频率的改变。

5. 歪曲式功能的结构来源及与以往报导的资料基充电机充电锂电池电能搜集器功能比照

a) 图中TEM图显现了在多层碳纳米管束中经过多层碳纳米管的坍塌添加内部纳米管的范德华结合力；

b) 高比表面积多层碳纳米管束的STEM图；

c,d)  歪曲式能量充电机充电锂电池电能搜集器与以往报导的资料基充电机充电锂电池电能搜集器功能比照。