近日，中國科學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，他們成功研發出一種基于液態金屬與離子凝膠界面的新型自供能器件，為微小型電子設備、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。
這項技術的核心在于其獨特的能量轉換機制——利用動態雙電層的變化，將機械能直接轉換為電能。據研究團隊介紹，該器件的能量轉換效率高達36%，這一數字在同類研究中頗為亮眼。這一成果不僅為環境能量收集領域帶來了新思路，也為無源傳感技術的發展提供了新的動力。
為了實現這一目標，研究團隊創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異壓縮回彈性和高離子導電能力的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奠定了堅實基礎。
進一步的研究揭示了產電的關鍵所在：EGaIn動態電極與鉑固定電極表面雙電層在時空上的非對稱性。通過一系列優化條件，研究團隊成功實現了高達25μA cm–2的產電電流和4mW cm–2的功率輸出，能量轉化效率更是達到了驚人的36%。
這項研究不僅為構建高性能的導電離子凝膠提供了新的策略和方法，更為環境能量收集和無源傳感領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用于可穿戴設備、微型傳感器等領域，為人們的生活帶來更多便利和可能。
