从环境中的水和离子运输中获取能量有望实现可持续发展，但一种易于制造且高性能的水能发电设备仍在很大程度上尚未开发。本文，台湾科技大学Li-Hsien Yeh等研究人员在《Carbon》期刊发表名为“A graphene/carbon black nanofluidic membrane with fast ion transport for enhanced electrokinetic energy generation”的论文，研究报告了一种由毛细管作用和水蒸发驱动的简单方法制备2D/0D石墨烯/炭黑（GCB）纳米流体膜，用于高性能的电动能发电（EKEG）。

结果表明， 由于水平取向的二维密闭通道， 高导电石墨烯和GCB的高表面电荷， GCB膜具有增强的离子传输.因此，在GCB纳米流体膜的一侧滴入100 μL天然海水能够在周围环境（25 ± 1 °C和55 ± 5%相对湿度）下实现约121 μA的可观电流和约0.49 V的电压，超过最先进的蒸发驱动EKEG设备。更令人惊讶的是，并联十·个GCB膜可以产生mA级的超高电流。还展示了在点亮各种颜色的发光二极管和为电子设备供电方面的应用。这项工作为下一代高性能水赋能电动发电机铺平了新道路。

 

图1.通过GCB纳米流体膜增强EKEG性能

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图2.利用天然海水进行高性能发电。

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图3、为商业电子产品供电的实际应用

 

综上所述，本文展示了一种具有增强离子传输的石墨烯/炭黑（GCB）纳流体膜作为高性能电动能发生器。在基于二维碳材料的膜中实现快速离子传输，为低档能源设备开辟了一条通往先进清洁能源设备的充满希望的途径。

      文献：https://doi.org/10.1016/j.carbon.2022.12.047

 

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