Polydopamine-modified MXene/cellulose nanofibers composite film for self-powered humidity sensing and humidity actuating

材料科学 湿度 纤维素 复合数 纳米纤维 复合材料 电解质 相对湿度 电池(电) 纳米技术 化学工程 电极 功率(物理) 物理 工程类 热力学 化学 物理化学 量子力学
作者
Mimi Han,Wenhao Shen,Jean‐Pierre Corriou
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier]
卷期号:123: 109445-109445 被引量:10
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2024.109445
摘要

Humidity sensors are of great significance in the domains of wearable electronic products, environmental and food quality monitoring, and human healthcare. In general, they necessitate an external power source in the form of a battery. Despite considerable efforts, developing self-powered sensing systems without reliance on an external power supply remains a major challenge. Herein, an electrochemical humidity sensor with primary battery structure based on redox reaction was designed, in which polydopamine (PDA)-modified MXene/TEMPO-oxidized cellulose nanofibers/LiCl (PDMM/TOCNFs/LiCl) composite film serves as electrolyte layer. The introduction of TOCNFs confers outstanding structural stability and superior tensile strength upon the composite film. Importantly, the hygroscopic and ionic conductivity properties of the PDMM/TOCNFs/LiCl electrolyte allow the sensor to generate spontaneous voltage over a wide relative humidity (RH) range of 11 – 91%. In addition, the developed sensor exhibits excellent humidity-sensing performances, including high voltage response, fast response/recovery time, and superior humidity-sensing stability. Moreover, mussel-inspired PDA improves the ambient stability of MXene by engineering interfacial interactions, which imparts the hygroscopic PDMM/TOCNFs/LiCl composite film with desirable stability for practical applications. Finally, the potential applications of the sensor and the composite film in human respiration, non-contact sensing, and humidity actuating are demonstrated. This work paves the way for the development of an innovative self-powered humidity sensing system.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
邓少龙完成签到,获得积分20
刚刚
Akim应助紫云采纳,获得10
1秒前
1秒前
研友_nV2pkn发布了新的文献求助10
1秒前
可爱的函函应助缓慢雪晴采纳,获得10
1秒前
1秒前
保持好心情完成签到 ,获得积分10
1秒前
xxy991007完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
乐乐应助王睽睽采纳,获得10
3秒前
3秒前
Vicky0503发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
GKT完成签到,获得积分10
4秒前
哈哈里完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
lpw完成签到 ,获得积分10
5秒前
微风完成签到,获得积分10
5秒前
Sissi完成签到 ,获得积分10
6秒前
吴兰田发布了新的文献求助20
6秒前
阿北完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
7秒前
小王完成签到,获得积分10
7秒前
5160发布了新的文献求助20
7秒前
研友_nV2pkn完成签到,获得积分10
8秒前
微笑超完成签到,获得积分10
8秒前
直率的犀牛完成签到,获得积分10
9秒前
LYY完成签到,获得积分10
9秒前
Vicky0503完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
二七发布了新的文献求助10
9秒前
wsh完成签到 ,获得积分10
10秒前
tesla发布了新的文献求助10
10秒前
hesongwen发布了新的文献求助10
11秒前
情怀应助Vicky0503采纳,获得10
12秒前
decade发布了新的文献求助10
12秒前
Orange应助直率铃铛采纳,获得10
12秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2800
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
Rechtsphilosophie 1000
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 888
Le dégorgement réflexe des Acridiens 800
Defense against predation 800
A Dissection Guide & Atlas to the Rabbit 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3134421
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2785363
关于积分的说明 7771655
捐赠科研通 2440968
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1297647
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 625023
版权声明 600812