Achieving hybrid nanogenerator is an important device technique to multiplex working mode and increase power generation capability of traditional triboelectric nanogenerators (TENGs). Typically, TENGs are characterized by pulsed output with voltage spikes on level of tens or hundreds of volts, which raises challenges such as low average power and voltage surge risks for electronic systems in most industrial applications. To solve this problem, this paper presents an impact induced compound method to achieve triboelectric and piezoelectric hybrid nanogenerator, in which impacts first induce frictions to generate triboelectric power, and then induce beam deflections to prompt the self-oscillation and generate piezoelectric power. Based on this method, a hybrid device has been designed to achieve Watt level average power in low frequency rotations (≤9.38Hz). Device parameters such as beam thickness, overlap length and contact angle have been experimentally optimized. Results show that under diverse testing conditions, the hybrid nanogenerator produces steady voltage waveforms both during and after friction, which is the key factor to boost average power. With only 1 rotor and 1 stator, the hybrid nanogenerator is able to lighten 150 light emitting diodes and to power a 12-digit electronic calculator. The average power of the hybrid nanogenerator can be further improved through multiplying rotors and stators. With 3 rotors and 4 stators, rectified voltage in the range of 12.1-51.6V has been achieved, and average power of 1.04W is obtained on 511Ω load resistor.

实现混合纳米发电机是复用工作模式并提高传统摩擦电纳米发电机（TENGs）发电能力的重要设备技术。通常，TENG的特征是脉冲输出，其电压峰值为数十伏或数百伏，这给大多数工业应用中的电子系统带来了诸如低平均功率和电压浪涌风险的挑战。为了解决这个问题，本文提出了一种冲击感应复合方法来实现摩擦电和压电混合纳米发电机，其中冲击首先引起摩擦以产生摩擦电，然后引起电子束偏转以促使自激并产生压电。基于这种方法，设计了一种混合设备，以在低频旋转（≤9.38Hz）时达到瓦特平均功率。器件参数，例如光束厚度，重叠长度和接触角，已经通过实验进行了优化。结果表明，在各种测试条件下，混合纳米发电机在摩擦期间和摩擦之后均会产生稳定的电压波形，这是提高平均功率的关键因素。混合纳米发电机只有1个转子和1个定子，能够点亮150个发光二极管并为12位电子计算器供电。通过将转子和定子相乘，可以进一步提高混合纳米发电机的平均功率。使用3个转子和4个定子，已实现12.1-51.6V范围内的整流电压，并且在511Ω负载电阻上获得1.04W的平均功率。器件参数，例如光束厚度，重叠长度和接触角，已经通过实验进行了优化。结果表明，在各种测试条件下，混合纳米发电机在摩擦期间和摩擦之后均会产生稳定的电压波形，这是提高平均功率的关键因素。混合纳米发电机只有1个转子和1个定子，能够点亮150个发光二极管并为12位电子计算器供电。通过将转子和定子相乘，可以进一步提高混合纳米发电机的平均功率。使用3个转子和4个定子，已实现12.1-51.6V范围内的整流电压，并且在511Ω负载电阻上获得1.04W的平均功率。器件参数，例如光束厚度，重叠长度和接触角，已经通过实验进行了优化。结果表明，在各种测试条件下，混合纳米发电机在摩擦期间和摩擦之后均会产生稳定的电压波形，这是提高平均功率的关键因素。混合纳米发电机只有1个转子和1个定子，能够点亮150个发光二极管并为12位电子计算器供电。通过将转子和定子相乘，可以进一步提高混合纳米发电机的平均功率。使用3个转子和4个定子，已实现12.1-51.6V范围内的整流电压，并且在511Ω负载电阻上获得1.04W的平均功率。混合纳米发电机在摩擦期间和摩擦之后均会产生稳定的电压波形，这是提高平均功率的关键因素。混合纳米发电机只有1个转子和1个定子，能够点亮150个发光二极管并为12位电子计算器供电。通过将转子和定子相乘，可以进一步提高混合纳米发电机的平均功率。在3个转子和4个定子的情况下，整流电压达到12.1-51.6V的范围，在511Ω负载电阻上获得的平均功率为1.04W。混合纳米发电机在摩擦期间和摩擦之后均会产生稳定的电压波形，这是提高平均功率的关键因素。混合纳米发电机只有1个转子和1个定子，能够点亮150个发光二极管并为12位电子计算器供电。通过将转子和定子相乘，可以进一步提高混合纳米发电机的平均功率。使用3个转子和4个定子，已实现12.1-51.6V范围内的整流电压，并且在511Ω负载电阻上获得1.04W的平均功率。通过将转子和定子相乘，可以进一步提高混合纳米发电机的平均功率。使用3个转子和4个定子，已实现12.1-51.6V范围内的整流电压，并且在511Ω负载电阻上获得1.04W的平均功率。通过将转子和定子相乘，可以进一步提高混合纳米发电机的平均功率。在3个转子和4个定子的情况下，整流电压达到12.1-51.6V的范围，在511Ω负载电阻上获得的平均功率为1.04W。