近日，中國科學(xué)院青島生物能源與過程研究所的李朝旭團隊取得了一項重要科研突破，他們成功研發(fā)出一種基于液態(tài)金屬與離子凝膠界面的新型自供能器件，為微小型電子設(shè)備、可穿戴裝置以及低功耗分布式傳感器提供了全新的能量自給方案。

這項技術(shù)的核心在于其獨特的能量轉(zhuǎn)換機制——利用動態(tài)雙電層的變化，將機械能直接轉(zhuǎn)換為電能。據(jù)研究團隊介紹，該器件的能量轉(zhuǎn)換效率高達36%，這一數(shù)字在同類研究中頗為亮眼。這一成果不僅為環(huán)境能量收集領(lǐng)域帶來了新思路，也為無源傳感技術(shù)的發(fā)展提供了新的動力。

為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，研究團隊創(chuàng)新性地利用離子液體部分溶解和融合纖維素納米纖維（CNFs），成功制備出一種具有優(yōu)異壓縮回彈性和高離子導(dǎo)電能力的CNFs多孔離子凝膠。這種離子凝膠的制備為器件的高性能表現(xiàn)奠定了堅實基礎(chǔ)。

進一步的研究揭示了產(chǎn)電的關(guān)鍵所在：EGaIn動態(tài)電極與鉑固定電極表面雙電層在時空上的非對稱性。通過一系列優(yōu)化條件，研究團隊成功實現(xiàn)了高達25μA cm–2的產(chǎn)電電流和4mW cm–2的功率輸出，能量轉(zhuǎn)化效率更是達到了驚人的36%。

這項研究不僅為構(gòu)建高性能的導(dǎo)電離子凝膠提供了新的策略和方法，更為環(huán)境能量收集和無源傳感領(lǐng)域的研究開辟了新的方向。未來，這種新型自供能器件有望廣泛應(yīng)用于可穿戴設(shè)備、微型傳感器等領(lǐng)域，為人們的生活帶來更多便利和可能。