近日👨🏿💼,我校俞建勇院士🤟🏽、覃小紅教授團隊在濕氣發電納米纖維膜領域取得新進展,相關成果以“Capacitor-inspired high-performance and durable moist-electric generator”(電容器啟發的高性能和持久的濕氣發電機)為題,發表於Energy & Environmental Science(《能源與環境科學》),意昂4平台為唯一署名單位👇,論文第一作者為紡織學院博士生孫朝陽🌼,通訊作者為覃小紅教授🚣🏻、王黎明特聘研究員。
濕氣發電作為一種新興的綠色能量獲取方式🫶,可以利用大氣環境中水蒸發或濕氣中的能量產生電能♐️,為未來替代化石能源依賴提供了新的選擇🟠。然而💑,現有濕氣發電機的設計主要基於在材料內部構建梯度,或通過納米多孔結構形成流動電勢,不利於實現自發的持續發電。受雙電層電容器啟發,該工作提出了一種新的設計策略👱♂️,采用一對不同金屬電極和負載電解質的靜電紡納米纖維膜構建了濕氣發電機🫱🏻。當濕氣與器件接觸時,負載陰離子電解質的納米纖維釋放出陰離子,進而被帶正電的電極所吸附,在器件兩側形成電勢差👨🏼🍳。製備的濕氣發電機在高濕條件下實現0.7 V電壓和3 μA電流的持續輸出(120 h),同時在低濕度條件保持對濕氣刺激的敏感響應,可用於呼吸監測、觸摸感應🟥🧜🏼、自供電電子器件等🛟。該工作為高性能濕氣發電機的設計與應用提供了新的思路。

雙電層電容器啟發的濕氣發電機及其性能與應用
以上工作得到了國家自然科學基金、上海市教委科研創新計劃重大項目等資助。
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