河南师范大学胡志国、时晓芳/东华大学武培怡《自然·通讯》：相变驱动的高韧性水凝胶离子热电电池，实现低品位热能收集

背景：随着可穿戴电子设备快速发展，可持续能源供应成为实现双碳目标的关键挑战，环境中的低品位热能（如体热、太阳能热）具有巨大热电转换潜力，但传统半导体热电材料存在热电势低、脆性高等局限。研究目的：针对准固态离子热电材料热电势低、需复杂电压放大电路的问题，研究团队开发温度响应性超分子水凝胶PNA作为离子热电电池材料，通过相变过程提升离子熵差和热电性能。结论：该水凝胶在50开尔文温差下输出2.04伏热电势，塞贝克系数达40.9毫伏每开尔文，功率密度75.8瓦每平方米，品质因数1.33，性能优于现有水凝胶基材料；应用演示中电池在体热环境下成功点亮LED，循环稳定性优异，为低品位热能收集提供了高性能、低成本解决方案。