Directional Oxygen Defect Engineering in Black Phosphorus Aerogel for Flexible and Stable Moisture‐Electric Generators

材料科学 气凝胶 水分 黑磷 电场 湿度 电压 电力 功率密度 化学工程 复合材料 纳米技术 工程物理 光电子学 电气工程 功率(物理) 气象学 量子力学 物理 工程类
作者
Junchuan Liang,Yaoda Wang,Xingkai Ma,Xinmei Song,Huaizhu Wang,Tianyu Shen,Jingjie Sun,Yi Hu,Yuzhu Liu,Zuoao Wu,Tianchen Yu,Zuoxiu Tie,Zhong Jin
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:35 (15) 被引量:16
标识
DOI:10.1002/adfm.202418834
摘要

Abstract The overuse of fossil energy reserves emphasizes the necessity for the advancement of sustainable energy alternatives. Some functional materials have the capacity to directly produce electricity through interactions with ambient humidity, opening up possibilities for self‐powered devices. Black phosphorus possesses exceptional physicochemical properties and ambient stability. Herein, the fabrication of compact and flexible moist‐electric generators is explored by directional surficial oxygen defect engineering in black phosphorus aerogel. Through directional oxygen‐plasma irradiation, a gradient of surficial oxygen defects is imparted onto the porous skeletons of black phosphorus aerogel, leading to spontaneous charge separation and power generation upon exposure to moist atmospheres. In an air environment with a relative humidity of 80%, the as‐fabricated moisture‐enabled electric generator (with an ultrathin thickness of 160 µm) exhibited the capability to generate a voltage of 0.25 V and a current density of 0.16 µA cm −2 . Comparative experiments and the theoretical calculations provided substantiation of the presence of an internal built‐in electric field. Through a straightforward stacking process, the integrated device can generate a stable voltage of 2.1 V. This work paves a new avenue for the development of self‐powered systems aiming at the conversion of atmospheric potential energy into self‐sustainable electrical power for portable applications.
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
充电宝应助谷风习习采纳,获得10
刚刚
刚刚
王先进发布了新的文献求助10
1秒前
小雨发布了新的文献求助10
1秒前
sijinly完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
任驰骋发布了新的文献求助10
2秒前
yu完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
细心芒果发布了新的文献求助10
3秒前
友好梦易应助木情子静采纳,获得10
3秒前
3秒前
origin2017完成签到,获得积分10
4秒前
坚强砖家发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
小马甲应助愉快惮采纳,获得10
5秒前
昏睡的觅松应助醉熏的伊采纳,获得20
5秒前
5秒前
无极微光应助Marita采纳,获得20
5秒前
6秒前
星辰大海应助123采纳,获得10
6秒前
6秒前
6秒前
852应助细腻靖易采纳,获得10
6秒前
7秒前
田様应助junlin采纳,获得10
7秒前
8秒前
由于发布了新的文献求助10
8秒前
大方的山灵完成签到,获得积分10
8秒前
小武发布了新的文献求助30
8秒前
谷风习习完成签到,获得积分20
9秒前
origin2017发布了新的文献求助10
9秒前
SY发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
xcj完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
10秒前
10秒前
小烦完成签到 ,获得积分10
11秒前
高分求助中
(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
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6438950
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8253051
关于积分的说明 17564109
捐赠科研通 5497169
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2899173
邀请新用户注册赠送积分活动 1875802
关于科研通互助平台的介绍 1716511