华南理工大学祁海松教授等《自然·通讯》：原位限域纳米孔结构纤维素水凝胶实现高效湿-电能源转换

在全球能源需求持续攀升与环境问题日益严峻的背景下，湿气发电作为新兴能量转换技术受到广泛关注。华南理工大学祁海松教授等提出了一种原位纳米限域策略，以柚皮三维骨架为限域基体，通过引入生物小分子柠檬酸和生物质大分子羧甲基纤维素完成原位交联，获得了相对均一、高电荷密度且稳定存在于德拜长度以下的纳米孔结构水凝胶材料（PCNH）。该材料显著提升了湿电转换性能，在90%相对湿度下可实现1.51 V开路电压与740.5μA cm⁻²电流密度。进一步集成化设计下，输出电压突破5000 V，并成功为空气净化装置供能。该研究为可持续能源收集与环境净化技术提供了可推广的材料与结构设计思路。