Bilayer of polyelectrolyte films for spontaneous power generation in air up to an integrated 1,000 V output

双层 材料科学 电压 相对湿度 光电子学 纳米技术 化学 电气工程 物理 热力学 工程类 生物化学
作者
Haiyan Wang,Yilin Sun,Tiancheng He,Yaxin Huang,Huhu Cheng,Chun Li,Dan Xie,Pengfei Yang,Yanfeng Zhang,Liangti Qu
出处
期刊:Nature Nanotechnology [Nature Portfolio]
卷期号:16 (7): 811-819 被引量:450
标识
DOI:10.1038/s41565-021-00903-6
摘要

Environmentally adaptive power generation is attractive for the development of next-generation energy sources. Here we develop a heterogeneous moisture-enabled electric generator (HMEG) based on a bilayer of polyelectrolyte films. Through the spontaneous adsorption of water molecules in air and induced diffusion of oppositely charged ions, one single HMEG unit can produce a high voltage of ~0.95 V at low (25%) relative humidity (RH), and even jump to 1.38 V at 85% RH. A sequentially aligned stacking strategy is created for large-scale integration of HMEG units, to offer a voltage of more than 1,000 V under ambient conditions (25% RH, 25 °C). Using origami assembly, a small section of folded HMEGs renders an output of up to 43 V cm−3. Such integration devices supply sufficient power to illuminate a lamp bulb of 10 W, to drive a dynamic electronic ink screen and to control the gate voltage for a self-powered field effect transistor. A power generator exhibits enhanced output due to a dual-charge-carrier design. The voltage produced is constant yet competitive even under low relative humidity.
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
刚刚
TRY发布了新的文献求助10
刚刚
木木三发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
王涵发布了新的文献求助10
刚刚
Danna完成签到,获得积分10
刚刚
Lucas应助史萌采纳,获得10
刚刚
goodesBright应助Liuying2809采纳,获得10
1秒前
pasxc发布了新的文献求助10
1秒前
wanci应助lambda采纳,获得10
1秒前
Scidog完成签到,获得积分0
1秒前
zxcvbnm完成签到 ,获得积分10
2秒前
mll发布了新的文献求助10
2秒前
lf发布了新的文献求助10
2秒前
CX完成签到,获得积分10
2秒前
乐乐应助jh采纳,获得10
2秒前
dcx完成签到,获得积分10
2秒前
读研有点小难应助齐平露采纳,获得50
2秒前
3秒前
桐桐应助平常的新柔采纳,获得10
3秒前
小豆同学完成签到,获得积分10
3秒前
洛莫完成签到,获得积分10
3秒前
torch132完成签到,获得积分0
3秒前
毛英俊完成签到,获得积分10
3秒前
LYC完成签到,获得积分10
3秒前
huohuo143完成签到,获得积分10
3秒前
无情的谷兰完成签到,获得积分10
4秒前
soundwave完成签到,获得积分10
4秒前
123完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
ice完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
谦虚低调接地气完成签到,获得积分10
6秒前
1111发布了新的文献求助10
6秒前
独闯江湖应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
6秒前
6秒前
读研有点小难应助pbj采纳,获得10
6秒前
mafei完成签到,获得积分10
6秒前
高分求助中
Adhesion Science: Principles & Practice 1234
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Introduction to Cosmetic Formulation and Technology, 2nd Edition 400
Petrology and Plate Tectonics,2025 400
Burger's Medicinal Chemistry and Drug Discovery 400
Programming for Chemical Engineers Using C, C++, and MATLAB 320
Birth of Twins After Genome Editing for HIV Resistance 300
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 6690130
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8433754
关于积分的说明 18018474
捐赠科研通 5916869
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2984584
邀请新用户注册赠送积分活动 1960542
关于科研通互助平台的介绍 1899111