濕氣發(fā)電（Moist-electric generation）是一種新興的綠色能量收集技術(shù)，基于水與功能材料的相互作用（如吸附和脫附等），可以有效利用周圍環(huán)境中的水或濕氣，實現(xiàn)化學能到電能的高效轉(zhuǎn)化。通過界面調(diào)控、孔結(jié)構(gòu)優(yōu)化、官能團修飾等方法，已開發(fā)出多種高性能濕氣發(fā)電材料，如氧化石墨烯，功能高分子，多孔納米線等，單個濕氣發(fā)電器件的性能也得到了顯著提升。然而，由于濕氣發(fā)電器件特殊的結(jié)構(gòu)要求：化學梯度結(jié)構(gòu)和多孔非對稱電極，器件制備過程面臨材料極化處理、非對稱結(jié)構(gòu)設(shè)計、以及多孔結(jié)構(gòu)加工等諸多挑戰(zhàn)，其大規(guī)模制備與多功能應用受到了極大限制。
圖1. 濕氣發(fā)電器件的結(jié)構(gòu)設(shè)計與輸出性能。
圖2.多梯度協(xié)同的濕氣發(fā)電機理。
圖3.聚電解質(zhì)材料與水分子相互作用的分子動力學模擬。
圖4.濕氣發(fā)電器件大規(guī)模制備與集成。
圖5.濕氣發(fā)電器件的應用場景展示。
為展示該技術(shù)的實用性，作者設(shè)計了柔性濕氣發(fā)電器件和“水燈”裝置，利用人體呼吸和水自然蒸發(fā)產(chǎn)生的濕氣，為電子產(chǎn)品等供電，展現(xiàn)了濕氣發(fā)電技術(shù)廣闊的應用潛力。
原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202308620
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