热能

热能是TM过程的基础。

(a)TENG在热能领域的发表论文情况；

基于TM的TENG广泛应用于包括热能采集、热能转换、热能储存、热驱动系统和导热材料等领域，如图16所示。

基于热管理材料的摩擦纳米发电机可广泛应用于热能采集、热能存储、热能转换、热驱动系统及导热材料等领域。

早期工作主要聚焦于利用具有光热转换特性的材料进行热能采集。

图1c展示了过去三年间TM应用中与TENG相关的总发表论文数量，热能采集、热能转换及热传导领域的研究最为广泛，而热致动与TENG的集成研究仍处于萌芽阶段。

热能采集与热传导涉及热能获取与传输，热存储与隔热则归属于热能存储与调控范畴，而热能转换、热驱动系统及热致动器则体现热能的转化过程(图1b)。

与热能转换不同，热驱动致动研究的核心焦点在于能源的最终应用。

例如，rGO/PVDF纳米纤维发生器能同时将机械能和热能转换为电能，功率密度达3.37mWcm⁻²，并首次系统整合压电、摩擦电和热释电三种机制。

通过在新材料、新结构和先进系统设计方面的协同创新，摩擦纳米发电机与热管理的结合有望突破现有瓶颈，成为物联网、可穿戴设备和智能系统可靠的分布式能源。

然而，TENG的输出性能受热能的显著影响，高温会加速材料老化变形并加速电荷消散，低温则可能导致材料脆化、降低摩擦电输出效率。

本文系统总结了基于石墨烯、碳纳米管、MXene、纤维素和相变材料等关键材料的热管理-摩擦纳米发电机系统的设计和开发，阐明了摩擦电荷产生与热管理之间的双向耦合机制，分析了现有的理论模型，详细说明了热管理-摩擦纳米发电机的多功能集成以及在热能收集、热能存储、热转换、热致动和导热等领域的应用潜力。

通过实现热能的获取、转换等多功能的协同应用有望在可穿戴设备和工业物联网等领域发挥越来越重要的作用。