通过将日常运动的动能转化为电能，为可穿戴设备高效充电。
据麦姆斯咨询介绍，韩国科学技术院（KAIST）材料科学与工程系的Seo Dong-hwa教授和新加坡南洋理工大学电气与电子工程系的Lee Seok-woo教授领导的联合研究小组开发出了一种新的电化学动能收集技术。与现有技术相比，该技术的输出功率提高了10倍，电流持续时间超过100 s。该研究成果已经以“Electrochemical kinetic energy harvesting mediated by ion solvation switching in two-immiscible liquid electrolyte”为题发表在国际期刊Nature Communications上。
能量收集是一种从日常运动中收集微小能量源来发电的技术。常见的方法包括通过压力发电的压电技术，以及利用摩擦的摩擦发电技术。然而，这些方法电阻高，导致电流流动的时间较短，从而限制了它们的商业化。
离子溶剂化介导的动能收集循环
联合研究小组设计了一种新方法，将电极分别浸入水和离子液体电解质中，利用离子运动产生的电位差获取电能。他们证实，离子与每种电解质中周围溶剂的相互作用方式以及电极内的相互作用能量取决于电解质环境。这些相互作用产生了能量差异，给出了解释电解质之间电位差的重要原理。
微流控动能收集器示意图
通过这项技术，研究团队获得了足以操作计算器的935 mV电压。这一电压可用于低电压或可穿戴设备，与现有的能量采集技术相比，其输出功率是后者的10倍，电流持续时间超过100 s。
Seo教授说：“即使是日常生活中的低频运动，该技术也能有效地收集能量。通过模拟和实验，我们深入理解了这种能量收集技术的原理，从而得出了设计指南，大大提高了商业化的潜力。”
论文链接：
https://doi.org/10.1038/s41467-024-53235-z
