m6体育韩国延世大Park Cheolmin《EES》：互补型湿度和摩擦能量采集器随着各种水分和离子选择性材料的发展，基于水分诱导电发生器（ MEGs ）的能量收集已经而变得流行，但是将 MEG 与另一种能量收集器结合在一个单元中以进一步提升功率的研究比较少见。在这个研究中，我们展示了

　　主要创新：研究团队设计了一个基于三维弹性海绵的、能同时产生水分诱导和摩擦电能的补充能源收集器。该海绵用二维导电MXene（Ti3C2Tx）纳米片涂覆，具有出色的可拉伸性和压缩强度。

　　能源收集性能：该装置在测试中显示出高效能量收集性能，能在各种机械形变下操作。它产生的最大电压和电流分别为55伏和102微安，电力约为83微瓦/平方厘米。

　　应用潜力：论文展示了该能源收集器在紧急情况下的应用潜力m6体育。例如，通过人的步行动作驱动的自供能TENG可以在紧急情况下有效指引人们撤离，这是通过MEG驱动的持续亮灯警报传感器和TENG共同作用实现的。

　　研究意义和未来方向：论文展示了在自供电电子和紧急系统中结合使用MEG和TENG的新途径。研究还表明，创新的能源收集方法可以开辟用于实用、高效且长期稳定的水分脱盐和污水净化系统的新方向。

　　总的来说，这篇论文在可再生能源领域提出了一个创新的、高效的能量收集解决方案m6体育，特别是在环境适应性和机械弹性方面。通过这项研究，作者为未来更广泛的能源收集应用提供了新的思路和可能性。

　　图 1 样品的组成和表征。 (a) 设计的MOHF结构的示意图和(b) MOHF的照片。 (c) 聚乙烯醇（PVA）/MXene-三聚氰胺泡沫结构表面的扫描电子显微镜（SEM）图像（插图：高放大倍数SEM图像）。 (d) PVA/MXene-三聚氰胺泡沫的X射线衍射（XRD）分析和 (e) C 1s X射线光电子能谱（XPS）谱图。 (f) 在20%相对湿度条件下，离子和有机-离子水凝胶保留DI水能力的比较。 (g) 柔韧和可变形的MOHF的照片。 (h) 三聚氰胺泡沫、PVA/MXene-三聚氰胺泡沫和MOHF的应变-拉伸强度曲线。 (i) 在最大压缩应变95%下进行30个循环的加载-卸载曲线 MEG–MOHF的电性能。 (a) 示意图展示了MEG–MOHF装置的结构。 (b) 在环境条件下（@20% RH, 21 °C）的MEG–MOHF的开路电压（VOC）和短路电流（ISC）。 (c) 不同聚乙烯醇（PVA）浓度下MEG–MOHF装置的VOC和ISC。 (d) 在不同相对湿度（RH）条件下的VOC和ISC。 (e) MEG–MOHF的输出电压随温度的变化。 (f) 在开放环境中MEG–MOHF的连续VOC输出（黑色曲线），同时记录环境相对湿度（蓝色曲线）和温度（红色曲线% RH下，根据外部负载从10 Ω到10 MΩ的MEG–MOHF的VOC和JSC。 (h) 根据（g）中的VOC和JSC测量计算出的功率密度。

　　图 3 MEG–MOHF的工作机制。 (a) 示意图展示了PVA/MXene层中通过毛细作用促进的离子运动。 (b) 开尔文探针力显微镜（KPFM）图像和 (c) 发电前后MEG–MOHF顶层的表面电位分布。 (d) 发电持续前后MEG–MOHF横截面的能量色散X射线光谱（EDS）映射。 (e-g) 分析功率发生性能参数，包括不同 (e) MXene浓度、(f) KCl浓度和 (g) 不同盐离子的MEG–MOHF装置的开路电压（VOC）和短路电流（ISC）。 (h) 测量的ISC与离子水合半径之间的比较.

　　图 4 MEG–MOHF的机械特性。MEG–MOHF装置在不同机械操作下的开路电压（VOC）和短路电流（ISC）变化：(a)拉伸，(b) 压缩m6体育，(c) 扭转和 (d) 弯曲。 (e) MOHF电阻网络的示意图及其相应的等效电路图。 (f) 大尺度MEG–MOHF展示的各种形状变形。 (g) 在极端压力条件下测量的MEG–MOHF输出电压。

　　图 6 综合MEG–TENG–MOHF的电性能。 (a) 示意图显示了综合MEG–TENG–MOHF装置的结构。 (b) 电路图和用于供电负载装置的综合MEG–TENG–MOHF的照片。比较 (c) MEG–MOHF、TENG–MOHF和综合MEG–TENG–MOHF的开路电压（VOC）和 (d) 短路电流（ISC）。 (e) 综合MEG–TENG–MOHF的VOC和JSC依赖于20% RH时的负载电阻。 (f) 根据 (e) 中的结果计算的功率密度。 (g) 我们的综合MEG–TENG–MOHF的电压、电流、功率密度、拉伸强度和压缩强度的径向图（见ESI†表S1）。 (h) 使用4.7 μF电容器的每个能量发生器的电容充电特性。

　　图 7 (a) 通过串联和并联连接多个MEG–MOHF来放大开路电压（VOC）和短路电流（ISC）。 (b) 示意图和3 x 3阵列综合MEG–TENG–MOHF的照片。多个MOHF被串联连接，而PFA薄膜被并联连接。 (c) 示意图和(d) 实验结果展示了在紧急出口引导系统中使用综合MEG–TENG–MOHF阵列的应用。