通过多层异质连接工程和电源管理系统实现高性能灵活石墨烯氧化物基湿度启用纳米发电机
Fandi Chen1, Shuo Zhang1, Peiyuan Guan1
1School of Materials Science and Engineering, University of New South Wales, Sydney, 2052, Australia.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|August 2, 2023
概括
研究人员使用氧化石墨烯和减少氧化石墨烯开发了启用湿度的纳米发电机 (MENGs). 这些灵活的设备有效地从环境水分中产生电力,为可穿戴应用中的心率传感器等电子设备提供动力.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 收集能源 收集能源
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 纳米发电机对环境能源采集越来越感兴趣.
- 环境湿度为便携式电子产品提供了一个有希望的,尚未开发的能源.
研究的目的:
- 开发使用氧化石墨烯 (GO) 和减少氧化石墨烯 (rGO) 异质连接的启用湿度的纳米发电机 (MENG).
- 为了增强自动供电的灵活设备的环境水分发电.
主要方法:
- 通过整合GO和rGO异质连接来制造MENG.
- 电力输出的特征,包括开放电路电压和电流密度.
- 通过曲周期测试设备的灵活性和长期稳定性.
- 开发一个具有灵活印刷电路技术的大规模MENG阵列.
主要成果:
- MENG 实现了 0.76 V 的开放电路电压和 73 μA cm-2.2 的短路电流密度.
- 最大功率密度达到了15.8μW cm−2.2.
- 该设备表现出极好的灵活性,在3000个曲周期后保持超过90%的电压.
- 一个集成的MENG阵列成功为电子墨水显示器和心率传感器提供动力.
结论:
- 在GO/rGO异质连接MENG提供了从环境水分增强发电.
- 开发的MENG显示出灵活和可穿戴的自动供电电子应用的巨大潜力.
- 这项工作为下一代自动供电的灵活设备提供了一个新的框架.
