利用吸濕材料與大氣水分相互作用獲取能量可產生綠色清潔能源。然而,水分誘導解離的離子擴散過程導致離子濃度梯度逐漸消失,真正能夠連續工作的基于水分的發電裝置還很缺乏,尤其是電流輸出持續時間仍需延長。
近日,西南交通大學Tingting Yang提出一種耦合光催化析氫反應和水電效應來重構離子濃度梯度的設計,報道一種具有連續電流輸出的基于水分的發電機(MEG)。
文章要點
1)研究人員發現,光催化層的引入不僅吸收光能大大提高了MEG的發電量(功率密度提高500%),更重要的是,光催化析氫過程消耗了預先堆積的離子來恢復離子濃度梯度,使MEG能夠連續輸出電流600小時以上,比絕大多數現有的MEG在電流輸出持續時間上高出1到2個數量級。
參考文獻
Duan, P., Wang, C., Huang, Y. et al. Moisture-based green energy harvesting over 600 hours via photocatalysis-enhanced hydrovoltaic effect. Nat Commun 16, 239 (2025).
DOI:10.1038/s41467-024-55516-z
https://doi.org/10.1038/s41467-024-55516-z