Mechanical-to-Electric Energy Conversion by Mechanically Driven Flow of Electrolytes Confined in Nanochannels
Mechanical-to-Electric Energy Conversion by Mechanically Driven Flow of Electrolytes Confined in Nanochannels
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通过限制在纳米通道中的机械驱动电解质流实现机械能到电能的转换
DOI：
10.7567/apex.6.015202
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发表时间：
2013
影响因子：
2.3
通讯作者：
Xi Chen
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Hyuck Lim;Weiyi Lu;Yu Qiao;Xi Chen
这封信提出了一种概念性的机械到电能的能量收集机制，其中电解流被驱动通过纳米多孔电极以扰乱界面电化学平衡并产生电压。通过电化学分析与分子模拟相结合，我们证明流速和纳米孔尺寸对纳米电解质的结构和电化学性能有显着影响。通过一阶近似，发现能量转换效率很有希望，并提出了进一步改进的策略。进行了初步实验以验证纳米孔中的电解流可以产生大量能量。
This letter presents a conceptual mechanical-to-electric energy harvesting mechanism, in which an electrolytic flow is driven through a nanoporous electrode to perturb the interfacial electrochemical equilibrium and generate voltage. Using an electrochemical analysis coupled with molecular simulations, we demonstrate that both flow velocity and nanopore size have prominent effects on the structural and electrochemical properties of nanoconfined electrolytes. By first-order approximation, the energy conversion efficiency is found to be promising, and strategies for further improvements are suggested. A preliminary experiment is carried out to validate that the electrolytic flow in nanopores can cause significant energy generation.
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