星空平台,星空(中国)孙景昌教授研究组在《Nano energy》《Journal of Energy Chemistry》期刊发表最新研究成果
2024-12-18 来源:辽宁师范大学 作者:星空平台,星空(中国) 浏览次数:
        近期,星空平台,星空(中国)孙景昌教授研究组在新型绿色能源收集领域,连续发表两篇高水平研究论文。
        其中题目为“Efficient Energy Harvesting: High Power Wearable Humidity Generators with PAM-LiCl/CMC Structure”的论文发表在能源领域国际著名期刊《Nano energy》上,该期刊为SCI检索,JCR影响因子为16.8,中科院分区为1区。星空平台,星空(中国)为该论文第一署名单位,第一通讯作者为孙景昌教授,第一作者为孙景昌教授指导的2022级硕士研究生曹富荣同学。大连理工大学为第二署名单位,合作通讯作者为边继明教授和高峻峰教授。
        该项工作开发了一种PAM-LiCl/CMC结构的离子凝胶湿气发电机(IH-MEG),旨在收集环境中的无处不在且储量巨大的绿色湿气能量。克服了以往研究中湿气发电机(MEG)输出功率低下、且难以持续运行等问题导致MEG在可穿戴领域的局限性。PAM和CMC分别提供负离子和正离子,加入的氯化锂可以增强吸水能力,诱导水凝胶中更多的离子解离和运动。凝胶的三维孔隙结构促进了这些离子在IH-MEG内的快速传输,并有效地将湿气能转化为IH-MEG的电能。由于PAM-LiCl水凝胶和CMC离子水凝胶的独特作用,实现了113μW∙cm-2的高输出功率密度。IH-MEG即使在经历弯曲变形后仍能保持其稳定电学的输出性能,将IH-MEG弯曲制作成电子手表供电表带,实现了穿戴情况下为电子手表持续供电。此外,研发的IH-MEG经集成后可其他电子设备甚至机械马达提供稳定可靠的电力。该项工作为可穿戴凝胶发电机的研制提供了新的发展思路。
        下图为分别为IH-MEG的工作原理图、输出功率对比图、以及不同功率需求的实际应用展示图。
        另一篇题目为“Harnessing overlapped temperature-salinity gradient in solar-driven interfacial seawater evaporation for efficient steam and electricity generation”的论文发表在能源领域国际著名期刊Journal of Energy Chemistry上,该期刊为SCI检索,JCR影响因子为14.0,中科院分区为1区。该论文第一署名单位为大连理工大学,星空平台,星空(中国)为第二署名单位,第一通讯作者为孙景昌教授,第一作者为李沛达博士(大连理工大学2020级博士生,孙景昌教授指导的2015级硕士研究生),合作通讯作者为王治宇教授。
        该项工作利用环境中的太阳光热能,驱动海水蒸发,利用Mxene盐边缘优先结晶过程分离了的重叠的温盐梯度,利用盐差发电模块和热电发电模块组合,将温盐梯度同步转换成可观的电力输出(1.91 W m-2)。同时实现了淡水收集,淡水速率为2.01 kg m-2 h-1,此外,通过集成驱动海水电解,获取了氢气。该项工作为“淡水-电力-氢能”三联产提供了新的研究思路。
        下图分别为 HSD 的工作机制示意图、 HSD 的光学照片以及结构示意图。
        以上工作得到了国家自然基金和大连市科技创新基金项目资助。文章来源:doi.org/10.1016/j.nanoen.2024.110590doi.org/10.1016/j.jechem.2024.04.020
 
 

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