近日，功能材料研究所结构功能一体化团队任小虎副教授联合大连理工大学李林教授在材料学科国际著名期刊《Materials Horizons》上发表最新研究成果。

  吸湿性水伏发电器件可以直接从环境湿度中获取能量，无需依赖外部机械、热能或光输入。这种与周围环境的固有兼容性使其特别适合分布式自供能监控系统。然而，MEGs 仍然存在低功率密度和运行稳定性不足的问题，阻碍了其实际应用和大规模部署。针对上面问题，团队提出一种基于海藻酸钠-蛭石气凝胶（SVA-MEG）的持续梯度 MEG。吸湿水凝胶可在夜间捕捉水分，并结合海藻酸钠/蛭石气凝胶的白天湿度调节能力。其利用协同湿度梯度和离子选择性传输实现连续能量转换，在宽湿度条件下可持续 0.72 V 开路电压。在 90%相对湿度下，高短路电流密度（JSC）可维持超过 10 天。并基于该设备开发了由 SVA-MEG 阵列驱动的无线甲烷检测平台，实现实时甲烷浓度监测，同步向云平台和地下工人移动设备传输数据，促进及时危险预警。相关研究成果以“Unidirectional ion-transport-induced moisture[1]electric generation with persistent current output for self-powered monitoring systems”为题发表于《Materials Horizons》。

     《Materials Horizons》2025年最新影响因子为11.4，是工程、材料与化学领域公认的顶尖期刊，在国际材料领域科研界享有盛名。

论文信息：https://doi.org/10.1039/d6mh00473c