2025年摩擦纳米发电机热点回眸

原文发表于《科技导报》2026 年第1 期 《2025年摩擦纳米发电机热点回眸 》

摩擦纳米发电机是一项新兴的实现机电能量转换的平台技术，在人工智能、物联网和高熵能源等多个领域都有巨大的应用潜力。《科技导报》邀请王中林院士团队撰文，文章综述了2025年以来提高摩擦纳米发电机输出性能的最新策略和方法，回顾了摩擦纳米发电机在多种应用领域的最新进展，以便更多的科技工作者能了解摩擦纳米发电机的最新发展动态，促进相关领域更快发展。

自2012年王中林团队研发摩擦纳米发电机（TENG）以来，该领域在全球研究中持续蓬勃发展，目前已发展成一个涵盖材料科学、物理学、化学和电气工程学等多学科交叉的研究领域。目前该技术已不再受限于纳米尺度，其核心机理在于利用摩擦电效应产生的麦克斯韦位移电流，耦合接触起电和静电感应效应，将环境机械能转化为电能或电信号。TENG的主要应用包括：

（1）微纳能源，TENG有望解决电子设备长时程供电困难、维护成本高的瓶颈问题；

（2）自驱动传感，TENG可将微弱的各类机械信号（力、形变、运动等）转换为电信号，实现自驱动或主动式的传感技术；

（3）高压电源，TENG可以应用为经济、安全、可靠的高压电源；

（4）蓝色能源，TENG可有效收集低频水波能量，实现海洋蓝色能源，助力“双碳”重大战略目标的实现。

近年来，TENG 已发展成为一个国内外广泛研究的前沿领域，且是一个具有显著多学科交叉创新特征的领域。

2025年以来，TENG在性能提升、技术开发和工程应用等方面都取得了显著的进步，如图1所示。

图1 TENG 2025年度6大热点方向论文统计

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性能提升

2025年，研究人员在之前的研究基础上，从精细优化其摩擦介电材料性能、持续升级其结构设计和能量管理策略等多维度协同出发，使TENG综合性能进一步提升，为其走向实际应用奠定基础。

1.1 摩擦介电材料性能优化与调控

为了构建出高性能的TENG，研究人员从摩擦介电材料的表面形貌、组成成分变化等方面展开了相关的探索。

在表面修饰层面，通过引入纳米颗粒（图2（a））或利用激光刻蚀构建微纳结构以构建多尺度粗糙结构来增加有效接触面积和电荷存储位点，从而显著提升表面电荷密度和输出电流。在化学改性层面，利用引入或调控特定官能团，不仅从分子和介观尺度优化电荷产生，可直接增强材料的电荷捕获能力与摩擦电特性，而且改善潮湿环境下的性能。

采用复合材料的设计（图2（b）），结合电荷产生、存储与运输功能分层或一体化设计，可使器件输出性能参数获得大幅度提升。这些从摩擦介电材料微观电荷行为到宏观结构的协同优化、协同创新，共同构成了推动TENG输出性能迈向新高度的核心驱动力。

图2 摩擦介电材料性能优化与调控

1.2 结构设计与性能优化

将TENG的机电转换机制与结构的改进相结合，不仅可以提高其电学输出性能，还可以提高设备的耐磨性和使用寿命等性能。基于界面累积电荷高效释放为目的，利用其器件的结构设计（图3（a））来突破传统滑动式TENG在界面电荷锁定与固有电容限制下的性能瓶颈。通过电极巧妙的设计，不仅能有效抑制界面粘附与摩擦热生成，而且能实现电荷在负载回路中的全周期有效传输，增强输出性能（图3（b））。

解锁界面累积电荷、器件多通道设计等策略的共同发力，使得TENG已在微小位移、低频率、复杂工况下兼具高输出与高稳定性，为自供能传感、智能系统与环境能量采集落地奠定结构基础。

图3 TENG结构设计

1.3 TENG能量管理与性能优化

2025年在能源管理方面也取得了显著的进展，针对低电平、间歇输出设计定制电源管理电路（图4（a）），实现高瞬时电流与持续供电。构建双相对称降压转换器（图4（b））解决三元直流TENG输出存在阈值和电压不可控特性问题，实现电容交替充放电，从而获得高功率密度与电压稳定输出。综上所述，创新的能量管理电路有效缓解了TENG输出不稳定和阻抗不匹配等问题，为其在自供电系统中的应用奠定了基础。

图4 TENG能源管理策略

2

微纳能源

TENG凭借其小型化、轻量化、材料选择广泛、结构设计灵活以及制备成本低等核心优势，能够将自然环境和生物体中广泛存在的机械能高效转化为电能。通过这一能量转换机制，TENG可为微纳电子器件提供持续稳定电力支持，推动自供能系统发展。

2.1 微风能收集

风能作为一种可再生且全域分布的绿色能源，是缓解能源危机与环境压力的重要候选项。TENG技术在低速风能捕获方面展现出独特优势。

Pan等报道了一种由风杯驱动的旋转开关式TENG，该装置采用机械触发开关（开−关−开）以增强旋转过程中的瞬时电流脉冲。Ding等提出了一种多层拍打式TENG，通过升阻调节机制实现风能采集。Qu等报道了一种可堆叠双叶片结构的风致薄膜振动TENG，它由通过螺杆挤出和连续压延工艺制备的PVDF与PA11薄膜构成。通过持续优化空气动力学约束结构，TENG在2~5 m/s的低风速范围内保持高效运行，并实现1183.33 mW/m2的峰值功率密度（图5（a））。更重要的是，其可堆叠、可扩展的结构设计支持集成数千个发电单元，显著提升单位体积功率密度，为大功率微风发电规模化应用提可行路径。

2.2 振动能收集

TENG凭借其独特的电荷快速饱和特性，能够高效捕获微米级振动能量。

Jiang等受蜘蛛网拓扑结构启发，设计了一种网状TENG，用于微米级振动的采集。该器件核心由氨纶弹性纤维编织的蜘蛛网状弹性元件、铜电极及聚四氟乙烯（PTFE）薄膜构成。Cheng等报道了一种基于TENG的自供电管道泄漏检测系统，该系统集成悬臂梁振动式TENG、能量存储释放管理模块和无线传输模块。当管道发生泄漏时，泄漏点激发的振动会在不同位置的装置中引发差异化的振动响应，系统通过采集这些微幅振动能量驱动无线模块发射特征信号，最终实现泄漏点的精准定位（图5（b））。

2.3 雨滴能采集

TENG凭借其灵活的结构设计与电荷转移机制，为雨滴能的高效转化提供了创新解决方案。

Chen等提出了一种由液滴驱动的双模TENG,由固液TENG和接触分离TENG组成。多个雨滴同时落下时，不仅会触发固液TENG工作，累积的液滴还会使柔性材料变形，从而触发接触分离TENG振动以收集机械能。这种集成设计可以在自然降雨事件中最大化利用雨滴动能，优化了能量收集效率。通过模拟降雨条件，器件不仅成功为计算器、温湿度计等便携设备提供动力，还可以检测降水强度、频率和pH值（图5（c））。Wang等通过“Plateau−Rayleigh不稳定性”原理设计了一种基于液体喷射的TENG。该装置将低频水流转化成高频液滴序列，显著提升了电荷转移效率。结合虹吸原理构建的液位感知模块，实现对容器水位的实时监测与低液位预警，拓展了雨滴能在工业流体监测中的应用场景。Bao等通过调控精确液滴与电极接触分离的时间，设计了一种直流输出的液滴TENG。其直流输出特性省去了整流电路，直接适配低功耗电子器件供电需求，有效降低了自供电系统的复杂度与成本，为微型传感器节点与自驱动系统等提供了更简洁高效的雨滴能利用方案。

2.4 生物体机械能收集

TENG凭借低频适配、柔性可贴合及微型化潜力，为生物机械能向电能的高效转化提供关键技术突破口。

Mao等受DNA螺旋结构启发，设计一种多层螺旋剪纸结构TENG，可将人体步行等机械运动直接转化为电能，为发展自供电、可穿戴的智能鞋垫提供切实可行的技术路径（图5（d））。Liu等报道一种基于TENG的可穿戴、无电池且无线微针生物电子装置，以仿生结构集成TENG和微针技术，为发展一体化、自供电的智能慢性伤口管理平台奠定了技术基础。Kaur等设计一种集成于起搏器导线的螺旋缠绕式柔性TENG，可将心脏搏动导致的导线形变直接转换为电能，为发展微创、长效、自供电的心脏起搏技术提供切实可行的解决方案。

图5 TENG用于收集微纳能源

3

自驱动传感与智能感知

TENG 技术正通过与人工智能、微纳加工、先进材料等领域的深度交叉，从单一的能源供给单元演变为集感知、供能、通信于一体的智能终端。

3.1 材料优化与创新

摩擦电传感技术的性能跃升正从单一灵敏度追求向高灵敏与宽量程兼具的方向转型，这一突破的核心源于传感材料的创新升级。新型功能材料与复合改性技术为性能优化提供关键支撑，使传感器在精准感知微弱信号的同时，能够适配更广阔的压力区间。

Hao等通过在聚合物基体中掺杂稀土氧化物，改善电荷捕获、介电性能和界面极化效应，从而提高能量转换效率，在尺神经损伤引起肌肉萎缩的评估和康复应用中表现出优异稳定性。Wang 等提出晶界工程策略，其核心机制在于晶区与非晶区形成的双电荷层可显著强化电荷捕获与存储能力，为生物基摩擦电材料的性能突破提供新路径。Chong等采用铁磁流体作为摩擦层，结合底部磁铁的协同调控，实现灵敏度与量程的可控性调整，通过界面调控解决高灵敏与宽量程的固有矛盾，为多场景适配奠定材料基础。

当材料设计与结构优化深度融合时，摩擦电传感器的性能边界不断被突破，推动其从实验阶段走向多领域实际应用。

Gao等通过梯度凝胶材料设计，将分层式表面结构与梯度介质层复合，构建“感知—缓冲”一体化结构，成功应用于医疗健康领域的稳定脉搏监测。Zhang等提出不对称的多级微锥结构，既实现灵敏度与量程的协同优化，又提升了材料的检测下限与环境适应性。这些研究共同揭示，摩擦电传感材料的创新正朝着“高灵敏兼顾宽量程”的方向发展，核心突破集中在功能材料的精准设计、复合体系的协同调控，为传感技术的多领域普及提供关键支撑。

3.2 器件与系统的集成

摩擦电传感技术的迭代升级正推动器件从单一信号采集功能向多功能集成的智能终端转型，核心动力源于器件设计与系统架构的深度融合。

Zhou等将摩擦电传感单元与红外传感单元、蓝牙传输模块集成，成功实现对座位压力的智能识别。Xie等构建眨眼与心率信号双模感知体系，有效提升疲劳驾驶状态的识别精准度。这些研究“硬件集成+算法嵌入”的一体化思路，为未来更复杂的任务场景提供坚实基础。

系统级协同优化与跨领域技术融合进一步拓展智能终端应用边界，让摩擦电器件从单一场景适配迈向全场景兼容。

Tao等将摩擦电传感系统与深度学习结合，提供实时健身监测和即时反馈，以促进用户姿势的持续调整。Lei等开发基于摩擦电触觉传感器与有机突触晶体管的触觉近传感计算单元，改性后明胶介质提升环境稳定性，可高效识别单双击、长按等人机交互动作，避免误触发。

3.3 自驱动传感的应用场景

随着性能提升，TENG自驱动传感的应用边界在2025年被大幅拓宽，已不再局限于可穿戴健康监测的单一场景，而是沿着“单一可穿戴测试—纹理识别—非接触感知”的技术路径，逐步拓展为跨领域、多维度的智能感知能力。在生物信号感知领域，可穿戴传感作为典型应用，依托高灵敏摩擦电传感材料实现人体脉搏、肢体运动等微弱生理信号的稳定采集，为健康监测提供核心技术支撑，其核心优势在于无需额外供电即可实现动态信号的实时捕捉（图6（a））。

Hong等进一步优化传感结构，开发出兼具慢适应与快适应特性的人工突触机械感受器阵列（图6（b）），拓展了其在智能检测、人机交互等领域的应用场景。Li等构建接触−非接触双功能传感系统（图6（c）），彻底突破了传统传感器对物理接触的依赖限制，将摩擦电传感技术推向非接触感知的新维度。

图6 摩擦电压力传感器的应用场景

总体而言，基于TENG的自驱动传感正实现从生物信号感知向多场景物质识别与非接触交互的关键转型，为跨领域智能感知提供了全新技术路径，彰显了摩擦电传感的广阔应用潜力。

4

蓝色能源

海洋蕴藏的波浪能、潮汐能、海流能等“蓝色能源”具有能量密度高、可持续性强、时空分布广等特征。TENG可利用微弱的机械振动、波浪起伏或流场扰动实现机电转换，具有结构简单、材料多样、环境适应性好等优点。

4.1 结构设计

TENG的结构创新是提升其输出性能与环境适应力的重要路径。Feng等设计了一种可有效利用低频波浪能量的脉冲拱形双层直流TENG（图7（a）），通过拱形结构设计为系统减少了工作阻力。Yang等提出了一种基于钟摆力学的新型摆臂TENG，将波浪多向、不规则晃动转化为摆臂相对稳定的单摆运动，增强其在真实海洋环境中的鲁棒性和稳定性。Zhang等开发设计了一种无叶片式TENG（图7（b）），实现低流速下启动，为利用中国海域广泛存在的低速海流能提供了新思路。Sun等则设计了一种仿海带结构式TENG，为波浪能利用提供了种新颖的仿生学思路。

转盘式TENG利用浮体的俯仰、升沉或扭转运动驱动电极滑动，从而提升单位时间接触次数与输出电流。Tuo等设计了一种基于几何推力放大器的TENG，通过引入几何增益原理提高了全谱波浪能量的转换效率。Li等采用行星齿轮作为频率提升机构，构建了一种机械倍频TENG（图7（c）），从而有效提升对波浪能的利用能力。

液固式TENG利用液体与固体界面之间的周期性接触–分离实现电荷转移，具有无机械磨损、耐腐蚀和稳定性高等优点。Huang等研制了一种管基耦合电极对液−固摩擦电纳米发电机，扩大了固体和液体材料之间的界面接触面积，从而显著增强了单次接触分离过程中的电荷转移量和最终输出。Wang等则研制了一种液−膜TENG，提高了固−液纳米发电机在低频激励下的性能，其产生的电能可以用于阴极保护，加强对于海洋结构物中金属的腐蚀保护。

针对波浪能来向的随机性、多变性，其方向适应性问题受到更多研究者的重视。Kumbhakar等提出了一种轻量化和可扩展发电构型，能够捕获不同频率、振幅和方向运动的波浪能。Chen等研制了一种面向全向波浪能利用的摆动结构折纸式TENG，可在有限空间内提升能量密度，并分散冲击载荷、降低机械磨损。Dai等设计了一种振荡浮子型TENG（图7（d）），更好地捕获多向的海浪能量。Xi等将以滚动式TENG供电的小型浮标阵列应用于近海环境参数监测，展示了波浪能自供电的分布式感知作为未来海洋物联网解决方案的巨大潜力。

图7 蓝色能源TENG结构设计进展

4.2 材料优化及智能控制

材料优化是提升TENG装置输出性能的重要方面。TENG的能量输出与材料表面摩擦电荷密度密切相关，而表面化学组成、微纳结构形貌以及界面润湿性对电荷转移效率起关键作用。

Lee等用亲水性和疏水性官能团修饰了从海洋植物中提取的球等鞭金藻粒子纳米材料。随后以静电纺丝法将该功能化材料与聚合物复合，制备成连续的纳米纤维膜。用这些纳米纤维膜作为摩擦层制成的TENG 装置，在蓝色能量收集应用中性能显著增强。Wang等采用难碳化的双向拉伸聚丙烯薄膜和易蒸发的背电极制备了具有高抗击穿性能的自恢复型TENG。该工作是高性能TENG在抗击穿方面的重要进展，使其能够长时间、稳定地利用蓝色能源。

基于仿真和基于数据的智能控制研究也变得至关重要。Su等设计了一种新型圆柱形颗粒基TENG，结合流体动力学模拟优化浮体设计。采用ANSYS AQWA软件对浮体模型进行流体力学分析，验证了其运动稳定性。Li等提出了针对变波方向的定向调整策略并设计了一种蝴蝶堆叠式TENG。确保其上的所有的新型蝶形堆叠TENG器件以最佳迎浪方向高效运行。Mao等提出了一种自供电的人工智能增强监测系统（SAMS），该工作为复杂海洋环境下的实时能量收集与状态监测提供了新的解决方案。

未来，随着TENG结构、材料与控制创新的不断推动，其有望成为分布式、自供电的海洋物联网和可持续蓝色能源系统的重要技术。

5

智能可穿戴

TENG不仅能高效地将人体运动机械能转化为电能，其多功能性更是关键优势，可与电池、电容器、传感器等设备集成，为自供电智能系统提供了可能。

5.1 可穿戴 TENG的核心材料创新

在摩擦层材料设计中，多功能复合材料成为主流。Shi等提出织物基集成TENG采用水性聚氨酯（WPU）作为防水封装层和摩擦层，聚吡咯（PPy）作为导电摩擦层，结合3D机织织物结构，提升弱信号检测灵敏度。

阻燃材料的引入拓展了可穿戴TENG的应用场景，Panda等综述了聚合物、生物材料、气凝胶等阻燃体系，为高温或易燃环境下的可穿戴应用提供安全保障。

由于TENG的自供电可穿戴传感器代表了这一趋势的创新解决方案，但柔性TENG的输出性能仍然不理想。Jia等制备了条带匹配的钛酸钙（CaTiO3）和氧化锌（ZnO）纳米结构，TENG的输出电压和电流密度都得到了显著提高，作为可穿戴传感器，并实现自供电的人体传感，特别是在步态识别中，用于预防运动相关疾病和损伤康复。

Zhao等利用可逆分子间作用力与动态共价键设计，制备了可完全回收的多功能智能水凝胶传感器（RMSHS），实现了其在智能医疗康复训练（如手势识别与远程诊断）、实时远程人机交互（如无人机操控），以及作为绿色电极材料构建可持续TENG等方面的多功能应用。Niranjana等报告了一种具有催化剂扩散效应的导电液态金属−硅胶（LMS）油墨，并结合嵌入式3D打印工艺，实现了“一步制造”和“一体化集成”，它为实现可拉伸导体、高性能柔性传感器，以及与感知能力一体化的智能软体机器人的简易、快速制备，提供一条全新的技术途径。

5.2 可穿戴TENG的结构优化

无间隔纱线3D−X形织物、中空锭花式加捻技术制备的3D蜂窝结构织物等创新结构，进一步优化了TENG的透气性和力学稳定性（图8（a））。

TENG作为一种能量输出装置，极大促进了可穿戴电子技术的应用，特别是在能量收集和人体运动监测方面。Qiu等提供了一种聚四氟乙烯（PTFE）纳米纤维纱线为基础的TENGs。制备的纳米纤维纱线具有核壳结构，聚四氟乙烯/石墨烯纳米纤维形成摩擦壳层，铜线作为导电芯层。当石墨烯质量分数达到2%时，得到的机织物（GW−TENG−2）综合性能最佳（图8（b））。

Chen等利用摩擦纳米发电自供电技术，巧妙利用高速螺旋编织技术的仿生双螺旋结构，制备了超拉伸能量收集纱线（DHBY−TENG），呈现了该纱线作为自供电传感器监测人体康复训练动作、婴儿活动，以及作为自供电灯绳控制开关等，同时可将纱线编织入织物中实现机械能收集并点亮多个LED灯（图8）。该研究巧妙利用成熟的高速编织技术，使“结构本身”产生了超弹性和自接触发电能力。

图8 织物基TENG的制备

5.3 可穿戴TENG的应用

生理信号监测是可穿戴TENG最成熟的应用领域。Wang等制备了一种基于热塑性聚氨酯（TPU）和碳化木气凝胶（CWA）的多功能导电气凝胶。导电网络使电荷能够分散在整个材料中，便于电荷转移，从而提高了输出性能。

由于在TENG中实现超高电流密度和耐水性仍然具有挑战性，Sun等提出连接摩擦电材料的电子云势阱（ECPWs）可以导致输出电流的大幅增加。这项工作为制造具有超高输出电流和水阻的TENG提供了一种新颖而有前途的策略，极大地扩展了其在许多领域的实际应用。

6

接触电致催化（CEC）

2025年以来，研究者通过对CEC反应机制的不断深入认识、催化剂结构与材料体系的优化以及CEC的应用拓展，展示了CEC在催化领域的作用和潜力。

6.1 CEC反应机制的认识深化

接触起电（CE）作为自然界无处不在的物理现象，其深层机制正被科研界持续破解。2025年CEC的反应机制得到进一步的深入研究。

• 一是对引发CEC过程中涉及的活化电子进行了定量分析，深入了解了CE向CEC的转变过程；

• 二是系统地证明了CEC中的氧化还原选择性受反应物标准电极电位（SEP）的控制，存在一个清晰的阈值区分氧化和还原途径。

6.2 催化剂结构与材料体系的优化

从材料演进看，2025年的CEC已从通用含氟聚合物（如聚四氟乙烯（PTFE）、全氟乙烯−丙烯共聚物（FEP））转向可按应用定制的结构与表面化学，实现由“通用型”向“应用场景化”的跨越。在具体策略上，围绕“起电与跨界面电子转移”这一主线，TENG的可迁移思路尤为有效：FDTES修饰SiO2能在水相构建高电荷密度界面、显著提升能量收集，用于CEC可使甲基橙降解的表观速率常数较未修饰Si提升约29倍（图9（a））。除表面化学调控外，PTFE/FEP驻极充电已被证明可加速水–聚合物界面电子注入与·OH生成。另一方面，半导体–液体因功函数/能带差形成类肖特基结；在机械扰动下，硅–水界面的动态势垒可驱动周期性电荷转移，触发并放大界面催化反应。

6.3 CEC应用拓展与多场协同策略

在化学合成方面，界面电场与活性氧途径支撑了双氧水绿色合成和气体小分子转化等低能耗策略；在环境与资源方面，CEC通过界面电子转移与ROS作用实现贵金属高效回收、抗生素深度降解与无化学剂的细菌灭活；在生物医学方面，CEC疗法被提出并不断发展（图9（b））。

图9 2025年CEC的催化剂发展和应用拓展

2025年，CEC的多场协同策略开始被重点研究，通过整合接触电与其他能量场的优势，显著提升催化效率与反应适用性。激发方式已由单一超声扩展至球磨、搅拌及多模式并行，大幅拓宽适用边界。多场协同通过放大活性物种生成、强化电荷分离与质/能传递显著增效。

总体来看，CEC正在“机理、材料、应用和多场协同”四维度耦合推进。然而仍有3类关键问题有待解决：

• 一是基础层面对动态条件（如声空化）下的原位界面过程认知不足，需依托原位表征厘清反应本质；

• 二是设计层面现有催化剂选择性仍弱，亟需面向目标产物的精准结构定制；

• 三是应用层面应由“二元耦合”迈向“多元耦合”和“场景适配优化”。

7

工程应用

2025年TENG在工程应用领域取得了显著成效，在多个领域实现应用示范。

1）在海洋蓝色能源应用方向，浮标型TENG项目在功率性能方面实现跨越式提升。2025年王中林院士团队持续推进技术攻关，成功研制并完成世界首台最大单体TENG（1 m3）的海上测试。

2）在环保领域，CEC技术助力锂电池电极材料回收。这可用于工业化回收各类锂离子电池正极材料，为储能材料的回收再生提供新的方法。

3）在低空飞行传感领域，基于TENG技术的智能流体力学能量收集技术实现飞行器实飞验证。开发了前端自驱动航空器表面流态原位感知系统，创新耦合TENG与压电发电机技术，实现原位自驱动感知飞行器表面湍流流态。

4）在管道流体自驱动监测领域，系列自驱动智能水表在自来水公司开展示范应用。利用TENG俘获管道流体能量实现自供电，并利用TENG传感特性对流体流量进行计量，最终实现了对管道流体的自供电智能监测。基于本项目研制的系列产品，可从根本上解决智慧水务系统中“最后关键环节”——传感器稳定供电问题，实现多参数传感，保障数据底座的坚实性，让智慧水务真正“智慧”。

5）在智能电网传感领域，自驱动电力智能传感器实现挂网应用。面向输电线路风致振动宽频、低幅、无序等特点，利用TENG高效收集输电线路风致振动产生的能量并转化为电能，构建输电线路分布式自驱动电力智能传感系统，实现对架空输电线路如温度、振动、舞动、覆冰等状态参数的无源在线智能运检。该项成果可有效降低输电线路传感终端的建设和维护成本，大规模应用对智能电网建设的发展具有重要的科学意义和工程价值。

8

结论

我们系统回顾了2025年TENG技术的前沿发展，着重聚焦于TENG的性能优化以及TENG在微纳能源、自驱动传感、蓝色能源、可穿戴电子和CEC等领域关键方向。相关研究在多个方面取得了突破性进展，有效提升了TENG的电性能与稳定性，并在海洋蓝色能源、环保领域、低空飞行传感领域、管道流体自驱动监测领域和智能电网传感领域进行了应用示范。然而，TENG在得到大规模应用之前，仍有几个关键问题需要解决：

• 首先是TENG的性能需要进一步提升，特别是TENG的能量转换效率与寿命，以实现通过TENG收集环境的能量完全满足自驱动系统的持续运行，这需要结合材料创新与器件设计来共同完成；

• 其次是TENG批量制备技术需要突破，以满足规模化应用的需求；

• 最后是标准的制定，TENG从实验室走向市场的过程中，建立TENG的标准化评估体系尤为重要。

伴随着TENG技术在各个方面的持续推进，TENG技术必将迈向一个崭新的台阶，2025年的研究成果为TENG的规模化应用于跨领域拓展奠定了坚实的理论和技术基础。

本文作者：王杰、奚伊、郭恒宇、文震、徐敏義、陈超余、范凤茹、程廷海、翟俊宜、王中林

作者简介：王杰，中国科学院北京纳米能源与系统研究所，研究员，研究方向为摩擦纳米发电机的性能优化与应用；王中林（通信作者），中国科学院北京纳米能源与系统研究所，研究员，中国科学院外籍院士，研究方向为摩擦纳米发电机基础理论与压电（光）电子学。

文章来 源 ： 王杰, 奚伊, 郭恒宇, 等. 2025年摩擦纳米发电机热点回眸[J]. 科技导报, 2026, 44(1): 43−60 .

本文有删改，

王中林院士团队著作专题

（本文编辑：刘四旦）

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