化石能源在全球能源消費中占有相當大的比重。然而，對煤、石油和天然氣的無情開采已經不可避免地導致了這些有限的化石能源資源的枯竭。化石燃料的燃燒不僅造成了不可逆轉的全球變暖困境，同時還產生了大量的環境污染問題。人們迫切希望開發新型綠色清潔能源，以滿足生產和生活的需求。近年來，新型納米材料的研究促進了綠色能源技術的發展。一些納米材料可以利用納米結構豐富的比表面積和納米孔，自發地從大氣環境中吸收水分子來進行發電。用這種材料組裝制備的濕氣發電機可以在潮濕的環境中自發產生電能。近年來，黑磷作為納米材料家族近年興起的一員，引起了科研人員廣泛的研究興趣，尤其是在相關設備的開發方面已經取得了顯著的進展，包括場效應晶體管、光電器件、傳感器、光熱診療器等。盡管黑磷材料在傳統儲能技術中得到了廣泛研究和應用，但其在綠色能源轉換和儲能技術等新興領域的潛力尚未充分挖掘。然而，在濕氣發電裝置領域，黑磷材料的巨大應用潛力尚未得到充分挖掘。
鑒于此，南京大學金鐘教授團隊創造性地將黑磷應用于濕電轉換領域，通過氧等離子體處理構建了一種具有單向氧缺陷梯度的表面改性黑磷氣凝膠（簡稱g-O-BP）。這種便捷的制備方法大大簡化了濕氣發電機的制造工藝，為濕氣發電機的工業化大規模生產提供了一種新途徑。該成果不僅深化了對黑磷材料表面特性的理解，還為在潮濕條件下顯著穩定黑磷基材料和傳感器應用開辟了新途徑。此外，g-O-BP 濕氣發電機表現出卓越的穩定性和柔韌性，使其能夠廣泛應用于多樣化且不斷變化的技術需求。該研究以題為“Directional Oxygen Defect Engineering in Black Phosphorus Aerogel for Flexible and Stable Moisture-Electric Generators”的論文發表在最新一期《Advanced Functional Materials》上。
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