清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

MXene‐enhanced environmentally stable organohydrogel ionic diode toward harvesting ultralow‐frequency mechanical energy and moisture energy

材料科学 能量收集 机械能 二极管 离子键合 电势能 光电子学 水分 电气工程 湿度 功率(物理) 复合材料 工程类 化学 离子 物理 有机化学 量子力学 热力学
作者
Jianyu Yin,Nishuang Liu,Peixue Jia,Ziqi Ren,Qixiang Zhang,Wenzhong Lü,Qianqian Yao,Mingfang Deng,Yihua Gao
出处
期刊:SusMat [Wiley]
卷期号:3 (6): 859-876 被引量:38
标识
DOI:10.1002/sus2.169
摘要

Abstract With the accelerating advancement of distributed sensors and portable electronic devices in the era of big data, harvesting energy from the surrounding environment to power electrical devices has become increasingly attractive. However, most mechanical energy harvesters often require high operating frequencies to function properly. Moreover, for practical applications, the survivability of devices in harsh operating environments is a vital issue which must be addressed. Besides, the single‐stimulus responsiveness limits their further applications in complex external environments. Here, a pressure and moisture dual‐responsive ionic diode consisting of two organohydrogels with opposite charges as an energy harvester is proposed. The organohydrogel ionic diode utilizes the migration of cations and anions to form the depletion zone and followed by an enhancement of the built‐in potential along the depletion zone as a result of mechanical stress or humidity, converting ultralow‐frequency mechanical energy or moisture energy into electrical energy. Meanwhile, this mechanism is further confirmed by the finite element analysis. With the increased rectification ratio due to the introduction of MXene, the ionic diode exhibits a relatively large output current (∼10.10 μA cm −2 ) and power density (∼0.10 μW cm −2 ) at a mechanical pressure of 0.01 Hz, outperforming most currently available mechanical energy harvesters. More impressively, the incorporation of ethylene glycol provides the hydrogel ionic diode with excellent temperature tolerance and long‐term environmental stability. The organohydrogel ionic diode can also be applied as a moisture‐driven power generator and self‐powered humidity sensor. This study presents promising prospects for the efficient collection of renewable and sustainable energy and the practical application of hydrogel‐based energy harvesters in extreme environments.
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
拥抱完成签到 ,获得积分10
3秒前
12秒前
pigff发布了新的文献求助10
17秒前
喜悦的绮露完成签到 ,获得积分10
18秒前
渡人舟应助kekeke采纳,获得10
19秒前
SciGPT应助pigff采纳,获得10
31秒前
郁闭度完成签到,获得积分20
33秒前
清脆的芒果完成签到,获得积分10
36秒前
郁闭度发布了新的文献求助10
39秒前
linllll完成签到,获得积分10
40秒前
等待的起眸完成签到,获得积分10
1分钟前
小刘发布了新的文献求助20
1分钟前
1分钟前
小刘完成签到,获得积分20
1分钟前
pigff发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
zzz发布了新的文献求助10
1分钟前
赘婿应助zzz采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
冷傲的傲霜完成签到,获得积分10
2分钟前
Mistletoe完成签到 ,获得积分10
2分钟前
沙莎完成签到 ,获得积分10
2分钟前
风趣香岚完成签到,获得积分10
3分钟前
3分钟前
小李老博发布了新的文献求助10
3分钟前
睡不醒完成签到 ,获得积分10
3分钟前
心无杂念完成签到 ,获得积分10
3分钟前
3分钟前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
科研通AI6.2应助小李老博采纳,获得10
4分钟前
情怀应助自然涵易采纳,获得10
4分钟前
帅气忻完成签到 ,获得积分10
4分钟前
时尚的映容完成签到,获得积分10
4分钟前
4分钟前
自然涵易发布了新的文献求助10
4分钟前
kkjust完成签到,获得积分10
4分钟前
亭2007完成签到 ,获得积分10
4分钟前
Ttimer完成签到,获得积分10
4分钟前
拼搏幻柏完成签到,获得积分10
5分钟前
FashionBoy应助自然涵易采纳,获得10
5分钟前
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
化工安全与环保 1000
Autoparametric Resonance in Mechanical Systems 1000
基于锂离子电池正极材料回收的绿色溶剂开发及工程化应用研究 800
Effects of Two Weeks of Red Light Therapy on Choroidal Thickness and Axial Length in Young Adults 700
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 600
Management and the Arts 510
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7656604
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9227260
关于积分的说明 19828786
捐赠科研通 7222919
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3280326
关于科研通互助平台的介绍 2440574
邀请新用户注册赠送积分活动 2280172