Synergistic Thermoelectric‐Piezoionic Ionogel for Multimodal Energy Harvesting

材料科学 热电效应 机械能 能量收集 离子 离子液体 离子键合 电解质 塞贝克系数 热稳定性 电压 化学物理 纳米技术 电势能 发电 能量转换 热能 热的 离子电导率 热电材料 光电子学 可扩展性 热电发电机 功率(物理) 能量转换效率 能源消耗 化学工程 温度梯度 人工肌肉 工程物理
作者
Rong Lü,Mingchen Yang,Qingyu Dong,Yin Hu,Feng Yan
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:22 (4): e11861-e11861
标识
DOI:10.1002/smll.202511861
摘要

Harvesting electricity from thermal and mechanical energy sources via thermoelectric and piezoionic effects offers a promising strategy for self-powered electronics. However, their practical applications are hindered by low and intermittent electricity outputs due to limited thermopower and local ion depletion of the electrolytes under mechanical stress, respectively. Here, a thermoelectric-piezoionic ionogel (TPIG) is developed that integrates ionic thermoelectric (i-TE) and piezoionic (PE) functionalities, enabling synergistic energy conversion under thermal gradients and mechanical compression. Owing to the synergistic i-TE and PE effects, TPIG exhibits a twofold increase in output voltage at a temperature difference of 3 K under 30% compressive strain (39 kPa). This enhancement stems from the chelation of redox ions within the ionic liquid, which induces a transition of the ionic liquid from n-type to p-type. This polarity transition effectively couples with piezoionic-induced selective ion migration under mechanical stress, which amplifies the ionic concentration gradient and significantly enhances the thermopower of TPIG. Scalable thermo-piezoionic generators composed of 16 TPIG units achieve an open-circuit voltage of 690 mV and exhibit thermal stability with continuous power generation under large temperature gradients of 80 K. They offer a new paradigm for adaptive energy harvesters operating in dynamic thermo-mechanical environments.
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
kimyb应助鲤鱼新筠采纳,获得10
刚刚
鲤鱼惋清完成签到,获得积分10
刚刚
nidaba发布了新的文献求助10
1秒前
小何发布了新的文献求助100
1秒前
1秒前
皮蛋瘦肉粥完成签到,获得积分10
1秒前
薄年发布了新的文献求助10
1秒前
chen发布了新的文献求助10
1秒前
DY发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
2秒前
麦子完成签到,获得积分10
2秒前
李健应助热心数据线采纳,获得10
2秒前
yuan0320发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
3秒前
通科研发布了新的文献求助10
3秒前
ikun发布了新的文献求助10
3秒前
尔尔发布了新的文献求助10
3秒前
flos发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
初景应助luluyang采纳,获得20
4秒前
yqwang发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
侃侃完成签到,获得积分10
5秒前
xujy完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
橙意完成签到,获得积分20
6秒前
烟花应助行行行采纳,获得10
6秒前
6秒前
NexusExplorer应助张jh采纳,获得10
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
juzheng发布了新的文献求助10
7秒前
juzheng发布了新的文献求助10
7秒前
juzheng发布了新的文献求助10
7秒前
juzheng发布了新的文献求助10
7秒前
Nole应助球球了采纳,获得30
7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
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Structural Geology: A Quantitative Introduction 500
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 7213249
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8845407
关于积分的说明 18667282
捐赠科研通 6866819
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3183686
关于科研通互助平台的介绍 2344571
邀请新用户注册赠送积分活动 2157971