近日，我院硕士生黄周俊在国际顶级期刊纳米能源（Nano Energy，IF = 17.6）发表 “一种兼具高密度电量输出与良好环境适应的超级湿度发电水凝胶”（A hydrogel-based moist-electric generator with superior energy output and environmental adaptability）的研究论文。该工作由上海理工大学张华教授和上海交通大学王如竹教授共同指导完成，我院王佳韵副教授为通讯作者，张杰老师为联合作者。本研究得到了国家自然科学基金面上项目（NO. 52376206）的资助。
大气中水气资源丰富，且不受时间、空间的限制。湿气发电技术能够有效利用大气中的水分，通过湿气吸附过程诱导的离子迁移输出电能，满足微型器件的用电需求。近年来，湿气发电技术得到广泛关注与研究。然而目前大多数器件输出功率低，环境适应性较差，这些都阻碍了湿度发电技术走向实际应用。开发具有高性能与强环境适应性的发电材料迫在眉睫。
本研究通过将二氧化硅纳米纤维、海藻酸钠和氯化钙浸渍的还原氧化石墨烯基质结合在一起，构建了一种高效发电薄膜。由该薄膜构成的湿度发电器件单个便可产生高达~0.6 V 的开路电压和~2.24 mA的短路电流。该输出性能达国际领先水平，是已报道湿度发电器件的10倍以上。此外该器件能在相当宽的温度和相对湿度范围内保持~0.6 V的电压输出，在长达10天左右的长时间户外测试中一直能保持0.4-0.6 V左右的电压输出，显示了极为良好的环境适应性与持久性。该工作为构建高性能复合发电材料提供了新思路，并合理解释了材料性能卓越的原因，助力湿度发电技术走向实用化。
图1湿度发电概念图
图2 湿度发电复合凝胶及器件
文章链接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S221128552400421X#sec0090
