在探索自供能技術(shù)的新里程碑中，中國(guó)科學(xué)院青島生物能源與過(guò)程研究所的李朝旭團(tuán)隊(duì)取得了一項(xiàng)重要突破。他們研發(fā)出一種基于液態(tài)金屬與離子凝膠界面的新型自供能器件，專門滿足微小型、可穿戴電子設(shè)備以及低功耗分布式傳感器對(duì)能源供應(yīng)的迫切需求。
這款創(chuàng)新器件的核心在于其獨(dú)特的能量轉(zhuǎn)換機(jī)制，它利用動(dòng)態(tài)雙電層的變化，成功實(shí)現(xiàn)了機(jī)械能到電能的轉(zhuǎn)換。據(jù)研究團(tuán)隊(duì)透露，該器件的能量轉(zhuǎn)換效率高達(dá)36%，這一成果無(wú)疑為環(huán)境能量收集和無(wú)源傳感領(lǐng)域的研究開(kāi)辟了新的道路。去年12月，相關(guān)研究成果已在權(quán)威期刊《先進(jìn)功能材料》上發(fā)表。
在研究中，團(tuán)隊(duì)利用離子液體部分溶解和融合纖維素納米纖維（CNFs），精心制備出一種具備高壓縮回彈性和高離子導(dǎo)電能力的CNFs多孔離子凝膠。這一材料的出現(xiàn)，為構(gòu)建高性能的自供能器件奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，EGaIn動(dòng)態(tài)電極與鉑固定電極表面雙電層在時(shí)空上的非對(duì)稱性，正是產(chǎn)生電流的關(guān)鍵所在。通過(guò)不斷優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件，研究團(tuán)隊(duì)最終實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)電電流高達(dá)25μA/cm2、功率達(dá)到4mW/cm2，并且能量轉(zhuǎn)化效率穩(wěn)定在36%的優(yōu)異成績(jī)。
這項(xiàng)研究不僅為構(gòu)建高壓縮回彈的導(dǎo)電離子凝膠提供了新的策略，也為環(huán)境能量收集和無(wú)源傳感領(lǐng)域的研究注入了新的活力。展望未來(lái)，這種新型自供能器件有望在可穿戴設(shè)備、微型傳感器等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，為人們的生活帶來(lái)更多便利和可能。
