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Moisture‑Electric–Moisture‑Sensitive Heterostructure Triggered proton hopping for Quality‑Enhancing Moist‑Electric Generator

引用

Nano-Micro Letters 2024年第3期16卷 351-366页

作者： Ya’nan Yang Jiaqi Wang Zhe Wang Changxiang Shao Yuyang Han Ying Wang Xiaoting Liu Xiaotong Sun Liru Wang Yuanyuan Li Qiang Guo Wenpeng Wu Nan Chen Liangti Qu Key Laboratory of Cluster Science Ministry of Education of ChinaKey Laboratory of Photoelectronic/Electrophotonic Conversion MaterialsSchool of Chemistry and Chemical EngineeringBeijing Institute of TechnologyBeijing 100081People’s Republic of China Yangtze Delta Region Academy of Beijing Institute of Technology Jiaxing 314019People’s Republic of China Department of Chemistry Key Laboratory of Organic Optoelectronics&Molecular EngineeringMinistry of EducationTsinghua UniversityBeijing 100084People’s Republic of China

Moisture-enabled electricity(ME)is a method of converting the potential energy of water in the external environment into electrical energy through the interaction of functional materials with water molecules and can be directly applied to energy harvesting and signal ***,ME can be unreliable in numerous applications due to its sluggish response to moisture,thus sacrificing the value of fast energy harvesting and highly accurate information ***,by constructing a moisture-electric-moisture-sensitive(ME-MS)heterostructure,we develop an efficient ME generator with ultra-fast electric response to moisture achieved by triggering grotthuss protons hopping in the sensitized ZnO,which modulates the heterostructure built-in interfacial potential,enables quick response(0.435 s),an unprecedented ultra-fast response rate of 972.4 mV s^(−1),and a durable electrical signal output for 8 h without any *** research provides an efficient way to generate electricity and important insight for a deeper understanding of the mechanisms of moisture-generated carrier migration in ME generator,which has a more comprehensive working scene and can serve as a typical model for human health monitoring and smart medical electronics design.

关键词： Moist-electric generators grotthuss proton hopping Fast response Durable electrical output Personal health monitoring

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