摩擦納米發電機理論與技術.第1卷-理論與技術基礎 王中林 9787030810113 【台灣高等教育出版社】

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書名：摩擦納米發電機理論與技術.第1卷-理論與技術基礎
ISBN：9787030810113
出版社：科學
著編譯者：王中林
頁數：511
所在地：中國大陸 *此為代購商品
書號：1741731
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內容簡介

摩擦納米發電機由王中林小組於2012年在國際上首先發明，目的是利用摩擦起電效應和靜電感應效應的耦合把微小的機械能轉換為電能。這是一項顛覆性的技術並具有史無前例的輸出性能和優點，近些年來，其理論體系和應用技術都發展迅速。《摩擦納米發電機理論與技術》系列全面涵蓋了摩擦納米發電機的系統理論及其帶來的快速發展的各個領域的技術應用總結。全書共4卷、53章。第1卷主要介紹其理論與技術基礎，第2卷展現了其在微納能源領域的尖端應用，第3卷主要介紹其在收集藍色能量、環境能量方面的前沿應用，第4卷主要介紹其作為感測器與高壓電源的前沿應用。這些應用領域涉及能源、環境、醫療植入、人工智能、可穿戴電子設備及物聯網等眾多方向。本分冊涵蓋第1卷內容。 本系列書由該領域國際上最活躍的研究人員撰寫，為應用物理學家和化學家以及材料科學家和工程師提供了豐富的科研信息。在能源回收、電源和感測器相關應用及開發領域工作的機械和電子工程師也將從這項開創性工作提供的技術信息中受益匪淺。

目錄

前言
第1章 摩擦納米發電機簡介
1 1 引言
1 2 壓電納米發電機的發明
1 3 摩擦納米發電機的發現
1 4 摩擦起電機理
1 4 1 固-固情況
1 4 2 液-固情況
1 5 摩擦納米發電機的基本理論
1 6 麥克斯韋方程組機械驅動系統
1 7 摩擦納米發電機輸出的計算
1 8 摩擦納米發電機的工作模式
1 8 1 接觸-分離模式
1 8 2 水平滑動模式
1 8 3 單電極模式
1 8 4 獨立層模式
1 8 5 滾動模式
1 9 決定性品質因數
1 10 定量化摩擦電序列
1 11 增強表面電荷密度
1 11 1 材料選擇
1 11 2 電荷泵
1 12 提高耐久性
1 12 1 工作模式下的自動切換
1 12 2 工作頻率的放大
1 12 3 使用液體潤滑層
1 13 摩擦納米發電機的技術應用
1 13 1 作為納米和微電源
1 13 2 作為自驅動感測器
1 13 3 藍色能源
1 13 4 作為高壓源
1 13 5 作為研究液-固界面電荷轉移的探針
1 14 摩擦納米發電機與電磁發電機的比較
1 15 結論
參考文獻
第2章 固-固接觸起電的起源
2 1 引言
2 2 金屬間接觸起電
2 2 1 電子轉移模型
2 2 2 金屬-金屬接觸體系電子轉移模型的理論研究
2 3 涉及電絕緣體的接觸帶電
2 3 1 摩擦電序列概述
2 3 2 絕緣體接觸體系中的電子轉移模型
2 3 3 絕緣體接觸體系中的表面化學效應
2 3 4 絕緣體接觸體系中的材料轉移效應
2 3 5 相同絕緣體材料之間接觸起電
2 3 6 絕緣體接觸體系中的尺寸效應
2 3 7 絕緣體系統中接觸起電的理論計算研究方法
2 4 涉及半導體的接觸起電
2 5 結論與展望
參考文獻
第3章 液-固接觸起電機理
3 1 引言
3 2 液-固摩擦研究背景
3 3 實驗技術和理論方法
3 3 1 開爾文探針力顯微鏡
3 3 2 聲懸浮
3 3 3 法拉第杯
3 3 4 第一性原理計算
3 4 液-固界面處的接觸起電
3 4 1 液體-絕緣體界面
3 4 2 液體-半導體界面
3 4 3 液體-金屬界面
3 5 接觸起電的王氏模型
3 6 雙電層模型的討論
3 6 1 傳統雙電層模型
3 6 2 王氏混合雙電層模型和「兩步」形成模型
3 6 3 回顧雙電層模型及其相關領域
3 7 總結
參考文獻
第4章 動態半導體結機械能-電能轉換
4 1 引言
4 2 化學勢差發電機的工作原理
4 3 化學勢差發電機的基本理論
4 4 化學勢差發電機的基本器件結構
4 4 1 半導體-半導體電極對
4 4 2 金屬-半導體電極對
4 4 3 電極表面態的影響
4 4 4 接觸間隙的影響
4 5 化學勢差發電機的電學輸出性能
4 5 1 負載電阻的影響
4 5 2 接觸-分離頻率的影響
4 5 3 最大分離距離的影響
4 6 摩擦伏特發電機的工作原理
4 7 摩擦伏特發電機的器件結構
4 7 1 平面接觸
4 7 2 尖端接觸
4 7 3 金屬-絕緣體-半導體接觸
4 8 摩擦伏特發電機的多物理場效應
4 8 1 摩擦-光伏效應
4 8 2 摩擦-熱電效應
4 8 3 界面電場效應
4 9 總結
參考文獻
第5章 摩擦納米發電機的位移電流理論
5 1 引言
5 2 一般極化矢量P和動生極化項PS
5 2 1 外加電場引起的極化
5 2 2 物體相對運動引起的極化
5 3 位 移 電 流
5 3 1 位移電流的定義
5 3 2 擴展位移電流
5 3 3 動生極化項和位移電流的影響與意義
5 4 摩擦納米發電機的理論基礎與模型
5 4 1 摩擦納米發電機的數學物理模型
5 4 2 摩擦納米發電機的等效電路模型
5 4 3 摩擦納米發電機的機電耦合模型
5 5 摩擦納米發電機的位移電流
5 5 1 接觸分離模式摩擦納米發電機的位移電流
5 5 2 單電極模式摩擦納米發電機的位移電流
5 5 3 水平滑動模式摩擦納米發電機的位移電流
5 5 4 接觸式獨立層模式摩擦納米發電機的位移電流
5 5 5 滑動型獨立層模式摩擦納米發電機位移電流
5 5 6 柱形摩擦納米發電機的位移電流
5 6 結論與展望
5 6 1 結論
5 6 2 展望
參考文獻
第6章 球形摩擦納米發電機輸出功率的定量計算
6 1 引言
6 2 摩擦納米發電機的一般結構
6 2 1 的周期性運動
6 2 2 無量綱數
6 3 簡化模型
6 4 案例A：電極電荷密度均勻分佈
6 4 1 電容
6 4 2 電勢差
6 4 3 參數優化
6 5 案例B：等電極電勢
6 5 1 電容
6 5 2 電勢差
6 5 3 最優化
6 6 參數化和積分
6 6 1 有限平面圓形電容器
6 6 2 球形電容器
6 7 不同計算方法結果比較
6 7 1 有限圓盤電容器
6 7 2 理想公式
6 7 3 精確方法
6 7 4 邊界元法
6 7 5 奇點附近的積分
6 7 6 有限元法
6 7 7 結果

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