水分子相变过程中环境温度的限制和缓慢的热补充严重限制了蒸发式水力发电机组的性能。

近日，中科院苏州纳米所Ting Zhang设计并制作了一种导热效应增强型水伏发电机（HCEHG），将柔性离子热电（i-TE）明胶合理地集成在多孔的双尺寸Al₂O₃（d-Al₂O₃）上，构建了HG作为导热层，在没有任何特殊环境要求的情况下提高了蒸发电量，并保持了持续的热电转换。

文章要点

1）研究发现，在HCEHG中，i-TE材料可以改善d-Al₂O₃薄膜与周围环境之间的热传导，从而提高水的蒸发速率，使HG在294.6 K和30%RH下的性能提高到4.0 V。此外，连续蒸发水的HG组件可以为热电发生器提供~2.0 K的恒定温差。

2）令人印象深刻的是，热电组件的黑色表面可以有效地将太阳能辐射转化为热量，温差达到4 K，同时在1标准太阳下水伏部分的开路电压（V_HOC）稳定在6.4 V，这是目前已知的水伏发电机的最大值。

3）此外，所产生的电力不仅可以储存在商业超级电容器中，还可以直接驱动电子设备，如数字计算器，或者用作可穿戴设备的能源供应平台。因此，这种灵活的HCEHG创造性地将水蒸发引起的最常见的热梯度用于热电，同时实现HGs的性能改进，为环境能源（热能、太阳能等）的协同集成提供了一种有前途的方法来发电。

参考文献

Li, L., Feng, S., Bai, Y. et al. Enhancing hydrovoltaic power generation through heat conduction effects. Nat Commun 13, 1043 (2022).

DOI：10.1038/s41467-022-28689-8

https://doi.org/10.1038/s41467-022-28689-8