随着微小型、可穿戴电子设备的发展以及低能耗分布式传感器需求与日俱增,在周围环境中收集能量进而为低功耗电子产品供能并发展自供能技术,成为研究热点。传统电磁发电需要复杂的设备,同时,基于固固界面的摩擦产电在长期摩擦过程中存在材料磨损问题。有研究发现,基于固液界面动态双电层的机械能产电有望解决上述问题。但是,动态双电层产电机理尚不明确,产电性能有待进一步提升。
中国科学院青岛生物能源与过程研究所研究员李朝旭团队利用离子液体部分溶解和融合纤维素纳米纤维(CNFs),制备了具有高压缩回弹性和高离子导电能力的CNFs多孔离子凝胶。研究发现,通过离子液体掺量调控镓铟合金液态金属与离子凝胶的界面润湿性,使镓铟合金液态金属在外部机械力作用下,可以进入离子凝胶内部孔道;撤销外部作用力后,镓铟合金液态金属可以依靠内凝聚力撤离凝胶孔道,恢复原有形态。同时,以镓铟合金液态金属为动态电极,固态金属铂为固定电极,受力过程中镓铟合金液态金属与多孔离子凝胶双电层发生变化,引起电荷移动而产电。进一步,研究表明,镓铟合金液态金属动态电极与铂固定电极表面的双电层在时空上的非对称性是产电的关键。研究显示,通过优化条件,产电电流达25 μA cm–2,功率达4 mW cm–2,能量转化效率达36%。
这一研究为构筑高压缩回弹的导电离子凝胶提供了策略,有望应用于环境能量收集和无源传感研究领域。
近期,相关成果发表在《先进功能材料》(Advanced Functional Materials)上。研究工作得到国家自然科学基金委员会和中国科学院等的支持。
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基于液态金属与多孔离子凝胶动态双电层的机械能产电机制及功能示意图
11月7日,东南大学交通学院官网教师栏目更新信息显示,毛国强已任东南大学首席教授、智能驾驶与智慧交通研究中心主任、 近日,在瑞典斯德哥尔摩召开的第62届国际先进材料大会波罗的海系列会议上,国际先进材料协会(IAAM)为中国科学院大学长聘教授 日前,教育部印发通知,部署各地各高校抢抓秋招关键期,于11月至12月集中开展2025届高校毕业生“秋季校园招聘月”系列活动。 本次活动以“协同联动拓岗位 凝心聚力促就业”为主题,将在全国范围内深入开展人才专场招 2021年,广西壮族自治区柳州市绘就教育共同体建设的画卷落下第一笔。三年来,柳州积极推动城市优质教育资源辐射乡村和薄弱地区常态化。2024年,柳州累计建成教育共同体52个,覆盖中小学、幼儿园共17 中国教育报-中国教育新闻网讯(记者 陈欣然)日前,在第25届中国国际教育年会期间,由英国商业贸易部与天津市教育委员会共同举办的“数字化重塑职业教育新形态:中英合作共育未来人才”平行论坛在北京 “天”与“地”是中国传统文化中至关重要的一对意象,在崇敬天的同时,古人也深深敬畏大地。古人对石的崇拜和对土地的祭祀,便是这种敬畏之心的具体表现。 石崇拜遍布中华大地古人认为,天无柱,天塌; 。本文链接:科学家发展出基于固液界面动态双电层的机械能产电新途径http://www.sushuapos.com/show-12-597-0.html
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