近日，材料学院马明国教授团队在自供电摩擦纳米发电机领域取得新进展，在《Chemical Engineering Journal》（中国科学院一区，影响因子13.2）以“Cellulose nanofiber/boron nitride/MXene ternary composite films with excellent thermal conductivity for highoutput triboelectric nanogenerators under high temperature”为题发表论文。

基于传统自供电电子设备材料导热性差和高温环境下摩擦电输出性能不稳定的问题，本研究通过真空辅助抽滤技术制备了具有仿生层状结构的纤维素纳米纤维/氮化硼/MXene三元复合薄膜，用于高温环境下高性能摩擦纳米发电机的热管理和能量收集。研究结果表明，复合薄膜表现出优异的导热性能（16.72 W m-1 K-1），比纤维素纳米纤维薄膜提高了345%。作为摩擦纳米发电机的摩擦正极材料，复合薄膜在室温下实现了79.6 V的开路电压和272.5 mW m-2的功率密度，且在270°C高温下仍能保持55.8 V的输出电压，展现出卓越的高温稳定性。此外，摩擦纳米发电机可作为自供电压力传感器，灵敏度达2.681 kPa-1，响应时间为90 ms，可用于实时人体运动监测。本研究通过多组分协同设计，实现了复合材料的高导热性、高温稳定性和摩擦电性能的同步优化，为极端环境下的自供电电子设备提供了新的解决方案，在可穿戴设备、高温摩擦纳米发电机和自供电传感器等领域具有应用前景。

材料学院博士生郎佳琪为第一作者，马明国教授为责任作者，北京林业大学为第一完成单位。

本研究获得了国家自然科学基金（22478036）以及北京市科技新星计划交叉合作课题（20230484431）等项目资助。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2025.167292