Understanding the Electrokinetic Role of Ions on Electricity Generation in Droplet-Based Hydrovoltaic Systems

电动现象 离子 化学物理 水溶液 相对湿度 多孔性 静电学 基质(水族馆) 纳米技术 多孔介质 电压 湿度 材料科学 电势能 化学 化学工程 热力学 复合材料 物理 功率(物理) 海洋学 物理化学 有机化学 量子力学 工程类 地质学
作者
Min Sung Kang,Hyunseok Ko,Seokhee Lee,Sung Beom Cho
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry C [American Chemical Society]
卷期号:127 (34): 16811-16817 被引量:11
标识
DOI:10.1021/acs.jpcc.3c03183
摘要

Hydrovoltaic is emerging as a promising energy harvesting technology with the remarkable capability of generating energy through the direct interaction of water and material. The hydrovoltaic generates volt-level potentials without any external force, and its electrical performance can be enhanced by using an aqueous solution. However, it is not clear how salt ions affect or interact with the material. Herein, the theoretical model was used to provide an in-depth analysis of working principles. The model, validated with experimental results, incorporates four physics: water flow in unsaturated porous media, transportation of ions, chemical reactions, and electrostatics. It was found that the distribution of ions is key to improving the voltage output. The higher gradient of ions' concentration leads to strong potential differences, and its asymmetry of concentration is mainly governed by the water flow and concentration distribution. Additionally, we analyzed the parametric effects of substrate porosity and relative humidity under salt solution. The results showed that the presence of salt ions makes the electrical performance highly sensitive to porosity but less sensitive to relative humidity. Our findings improve the understanding of hydrovoltaic mechanisms and pave the way for the practical use of hydrovoltaic systems.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
woo发布了新的文献求助10
1秒前
3秒前
Wcy发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
jundading发布了新的文献求助10
5秒前
酷波er应助2018采纳,获得20
5秒前
钱罐罐发布了新的文献求助10
6秒前
CodeCraft应助Passerby采纳,获得10
7秒前
在水一方应助LAN采纳,获得10
7秒前
螺丝炒钉子完成签到,获得积分10
7秒前
9秒前
无限乘云完成签到 ,获得积分10
10秒前
WUZY完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
cdercder应助追风少年采纳,获得10
11秒前
11秒前
JamesPei应助超级绮波采纳,获得10
12秒前
科研通AI2S应助钱罐罐采纳,获得10
12秒前
12秒前
13秒前
13秒前
cdercder应助Aman采纳,获得10
14秒前
吾志所向完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
彭于晏应助知秋采纳,获得10
15秒前
jiji发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
16秒前
Eric发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
香蕉觅云应助追风少年采纳,获得10
16秒前
糊涂涂发布了新的文献求助10
16秒前
云下走发布了新的文献求助20
17秒前
可靠衬衫发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
世外仙姝发布了新的文献求助10
18秒前
可靠衬衫发布了新的文献求助30
18秒前
九门提督完成签到,获得积分10
18秒前
可靠衬衫发布了新的文献求助10
21秒前
酷波er应助朴素的山蝶采纳,获得80
21秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Molecular Mechanisms of Photosynthesis, 4th Edition 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Current concepts in cutaneous toxicity : proceedings of the Fourth Conference on Cutaneous Toxicity, Washington, D.C., May 9-11, 1979 1000
The recovery-stress questionnaires : user manual 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7256156
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8878268
关于积分的说明 18750881
捐赠科研通 6936446
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3200800
关于科研通互助平台的介绍 2374970
邀请新用户注册赠送积分活动 2176355