南京大学唐少春教授/清华大学曲良体教授EES：仿生结构湿气发电机实现不同湿度环境稳定运行和680V超高输出电压

背景：能源危机与环境问题日益严峻，开发清洁、可持续的能源迫在眉睫。湿气发电机（MEGs）利用空气中普遍存在的湿气发电，是一种极具潜力的新型分布式能源。然而，现有的湿气发电机面临诸多挑战，如输出功率低且具有间歇性，无法持续供电。研究目的：南京大学唐少春教授与清华大学曲良体教授合作，从耐旱植物独特的水分调节过程获得灵感，成功研制出一种高性能新型三维结构湿气发电机（3D-SMEG）。该湿气发电体积仅有0.1 cm3，却能产生1.4 V和0.1 mA的输出，在自然湿气环境下能够持续稳定运行超过1000小时。特别是，基于可工业化大面积制备的丝网印刷技术，团队将500个3D-SMEG集成，以极低损耗（2.8%）获得超过680 V的超高电压输出。结论：该研究成功制备出一种高性能持续稳定运行的湿度发电机，通过巧妙借鉴耐旱植物，通过仿生非对称结构实现了空气中湿气的持续吸附-解吸循环和定向离子传输，打破了传统MEGs性能瓶颈。不仅为湿气发电技术提供了全新的设计思路和制备策略，而且有望在自供电电子设备、分布式能源、甚至湿度驱动建筑等领域发挥重要作用。