Hydrogel‐Based Moisture Electric Generator with High Output Performance Induced by Proton Hopping

材料科学 水分 发电机(电路理论) 质子 光电子学 复合材料 功率(物理) 热力学 量子力学 物理
作者
Yan Cheng,Tianxue Zhu,Qinhong He,Wen Feng,Yun Cheng,Jianying Huang,Yuekun Lai,Huaqiong Li
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:35 (27) 被引量:50
标识
DOI:10.1002/adfm.202500186
摘要

Abstract The development of harnessing energy from surrounding humidity has been impeded by obstacles such as ambiguous ion migration mechanism and the restricted electrical output of devices designed to generate power from moisture. Herein, a novel hygroscopic network is presented that enhances ion migration by employing a random copolymerization of acrylamide (AAm) and 2‐acrylamide‐2‐methylpropanesulfonic acid (AMPS). This method strategically positions sulfonic acid groups within hydrogels, which can release protons, in the presence of LiCl. Both experimental data and molecular dynamic simulations indicate that ion migration primarily occurs through a proton hopping mechanism, protons are released from the ─SO 3 H and interact with adjacent confined water molecules, creating a network that facilitates swift proton migration along hydrogen‐bonded chains. The developed single sulfonic acid side chain@hydrogel‐based moisture‐electric generator (SHMEG) exhibits a sustained open‐circuit voltage ( V oc ) of 0.89 V and a current density of 173 µA cm −2 for over 1400 h. Additionally, the SHMEG's scalability allows it to be connected in series or parallel, which provides adaptability and lightness. These features render the SHMEG suitable for powering a variety of commercial devices, such as mobile phone, health monitoring sensors and nighttime illumination, making it a promising, high power, and environmentally friendly energy solution.
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
chen完成签到 ,获得积分10
1秒前
筰侑完成签到,获得积分20
2秒前
艳阳天完成签到,获得积分10
2秒前
蔡媛发布了新的文献求助10
2秒前
高瑞航完成签到,获得积分10
3秒前
GHJ发布了新的文献求助10
3秒前
李爱国的应助被Tethys采纳,获得10
4秒前
5秒前
万安安发布了新的文献求助10
5秒前
LL完成签到,获得积分10
5秒前
酷波er的应助被哇咔采纳,获得10
6秒前
7秒前
shinyuliu完成签到,获得积分10
8秒前
sunshine发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
刘亚梅完成签到 ,获得积分10
9秒前
十七完成签到,获得积分10
9秒前
归尘发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
NexusExplorer的应助被SInyi采纳,获得10
10秒前
11秒前
11秒前
Telomere完成签到,获得积分10
11秒前
不爱学习的乖小孩给不爱学习的乖小孩的求助进行了留言
11秒前
SMU小刘~发布了新的文献求助10
12秒前
咸鱼进城发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
liuHX完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
洒米鸡啄屏完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
天天快乐的应助被GHJ采纳,获得10
14秒前
万安安完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
gz发布了新的文献求助10
16秒前
深情的黎云完成签到 ,获得积分10
17秒前
17秒前
靓丽的如冬的应助被秦崽崽采纳,获得10
17秒前
小猫发布了新的文献求助10
17秒前
SciGPT的应助被怕孤独的鸽子采纳,获得10
19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
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 1000
Электротехническая система магнитожидкостной герметизации валов регулируемых электродвигателей 800
日本語と中国語及びチベット・ビルマ語の語源関連性に関する分析 800
Practical Manual of Forensic Psychophysiology: Methodology, Execution, and Fields of Application 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre 666
The Basics of Practical Optimization, Second Edition 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 内科学 复合材料 催化作用 心理学 人工智能 细胞生物学 光电子学 无机化学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7968430
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9435503
关于积分的说明 21036218
捐赠科研通 7544936
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3372504
关于科研通互助平台的介绍 2507657
邀请新用户注册赠送积分活动 2405152