科学探索|自我充电的水分电池有望利用汗水为可穿戴设备供电自我充电的水分电池有望利用

澳大利亚公司Strategic Elements与新南威尔士大学和联邦科学与工业研究组织合作，开发一种灵活的自充电电池技术，从空气中的水分中获取电能，直接为设备供电，而不需要插电。
它瞄准电池供电的健身可穿戴设备。该公司表示，这种湿度供电的技术已经产生了足够的能量来运行 100亿美元电子皮肤贴片市场中的大多数现有设备,并且它预计在今年第三季度之前有一个技术演示器启动和运行，以证明它可以完成这项工作，除了用户出汗的皮肤，永远不需要充电器。

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Strategic Elements表示这种技术使用了氧化石墨烯，并成功地利用一项关于灵活的、可打印的基于石墨烯氧化物的湿气发电机（MEGs）的最新研究成果。这项研究中的MEG原型装置已经证明能够为计算器和小型传感器提供可靠的动力。根据这项研究，一对电极，银浆和FTO玻璃，附着在氧化石墨烯的亲水"功能层"上。该层中的官能团质子在干燥时被固定下来。当设备两边有明显的湿度梯度时，一边开始从空气中吸收水分子，这个过程开始导致COOH（羧酸）等官能团解离，释放出带正电的氢离子，或氢子。

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功能层潮湿一侧的氢离子浓度比干燥一侧高，因此氢离子向干燥一侧迁移，形成电荷分离，在电极上产生电压。如果去除潮湿一侧的水分，水子就会向该方向迁移，并与官能团重新结合。整个过程由湿度梯度的存在引发，并由缺乏湿度梯度的情况下逆转。通过用氢氯酸处理氧化石墨烯，该团队设法在每平方厘米的表面上产生0.85伏和92.8微安的最大电压，将这些单元串联或并联起来，使其输出倍增而没有任何损失，使该团队能够为小型设备供电。

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【科学探索|自我充电的水分电池有望利用汗水为可穿戴设备供电】为了证明其灵活性，研究人员在一块碳布上制作了一个电池，然后在一秒钟内将其从0度弯曲到120度，并重复这一过程2000次。在这个过程结束时，MEG仍然产生了它开始时最大电压的93% 。所以一系列"由水分提供动力"的可穿戴电子产品可能在未来几年开始出现。