基于Ni Al-LDH/SiO2水蒸发驱动的发电机的设计和性能研究

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随着化石能源日益消耗及造成的环境污染,不断寻找和发展新的绿色可再生能源成为当前的迫切需求。水蒸发驱动发电是利用水的蒸发将环境热能转换成电能的一种现象,因其具有绿色无污染和可持续性等特点掀起研究热潮。目前该领域研究主要集中于单一材料如碳材料、固体氧化物等作为发电材料,我们提出双金属氢氧化物表面电荷密度与发电机性能呈正相关性,但对于复合材料结构调控与发电机性能影响尚未可知。因此制备复合材料水蒸发纳米发电机,研究复合材料结构与发电性能之间的关系,是一项具有科学意义和挑战性的工作。 本文采用水热法和溶胶-凝胶法成功制备镍铝双金属氢氧化物复合二氧化硅发电材料 (Ni Al-LDH/SiO2),采用恒温喷涂方法将其喷涂在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)基底上,以多壁碳纳米管(CNTs)作为电极材料,构筑一种基于Ni Al-LDH/SiO2复合材料为发电材料的水蒸发发电机。在室温无风的测试环境下,发电机产生1.4 V的开路电压(Voc)和240 nA的短路电流(Isc)。经过12 h测试后电压依然维持在1.4 V,说明该发电机具有较好的稳定性。