基于超分子凝的绿色水分发电机,为实际应用提供数以十万毫安的电力
Su Yang1,2, Lei Zhang3, Jianfeng Mao4
1Research Institute for Intelligent Wearable Systems, The Hong Kong Polytechnic University, Hong Kong, P. R. China.
Nature communications
|April 18, 2024
概括
这项研究引入了一种新型的绿色湿电发生器 (MEG),使用超分子水凝. 该设备提供高直流输出,为电子设备和可穿戴设备提供实用功率.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 收集能源 收集能源
- 绿色技术 绿色技术是一种绿色技术.
背景情况:
- 湿电发电机 (MEGs) 对碳中和有希望,但面临着低和间歇性输出功率的挑战.
- 现有的MEG在实际应用中作为直接电源而扎.
研究的目的:
- 开发一个具有高直流电力输出的绿色MEG.
- 以聚乙烯醇-酸基的超分子水凝作为活性物质.
- 展示可扩展能源发电的潜力,用于实际应用.
主要方法:
- 设计和制造一种基于凝的新型超分子MEG.
- 电气性能的表征,包括功率密度,电流密度和开放电路电压.
- 理论计算和实验验证,以了解离子运输的机制.
- 并行集成多个MEG单元以扩大输出功率.
主要成果:
- 一个MEG单元的功率密度为~0.11 mW cm−2,短路电流密度为~1.31 mA cm−2,开路电压为~1.30 V.
- 增强的吸收湿度和水凝内的水梯度促进了离子运输,从而产生了大量的电力.
- 一个并行集成的MEG银行产生了约65mA的电流.
- 证明了商用电子产品的直接供电,如智能手表和数字时钟.
结论:
- 开发的绿色MEG提供高性能和可扩展的直流电力发电.
- 这项技术为物联网和可穿戴应用提供了可行的绿色能源.
- 超分子凝方法为构建高效和可持续的能源收获器提供了新的见解.
