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近日，清华大学叶雄英教授研究组在《ACS Nano》发表研究论文，报道了一种基于电荷泵和电压倍增策略的一体式旋转型静电发电机（CV-ESG），它在SF6中实现了高输出功率。CV-ESG在一对转子和定子上集成了一个用于提供电荷的泵浦驻极体发电机（PumpG）、一个用于输出的主发电机(MainG)和一个倍压稳压电路（VMSC）。我们设计仿真和实验证明了，PumpG输出的低压交流能够通过VMSC在MainG的存储电极上产生高的电荷电荷密度，不过输出受到空气击穿的限制。通过实验分析了击穿效应及其对电极绝缘层的影响，发现SF6封装下的击穿电压较高，在750rpm时，SF6中CV-ESG的最大平均功率为37.29 mW，是空气中的3.29倍，是同类型发电机中品质因数（FOM）最高的发电机。CV-ESG没有表面摩擦，避免了磨损，降低了摩擦阻尼。泵浦发电机与主发电机集成，使CV-ESG结构紧凑，易于组装。本研究为高功率旋转式静电发电机的设计提供了一种新的设计思路。

相关研究成果以题为《基于电荷泵和倍压策略的一体式旋转高输出静电发电机》“All-in-One high output rotary electrostatic nanogenerators based on charge pumping and voltage multiplying”，发表在《ACS Nano》，论文第一作者为清华大学精密仪器系博士研究生丁荣，通讯作者为清华大学叶雄英教授。研究工作得到国家自然科学基金重点项目和北京市自然科学基金重点项目的资助。