近年来，湿气发电器（MEGs）因其绿色动力、体积小、制作工艺简略等长处而遭到广泛重视。但是，在现在的报导中，导电性较差的碳黑颗粒常被用作发电层，并且其官能团浓度梯度较小，这约束了输出功率密度和上班时间。本文经过在石墨烯球体外表不对称堆积离子水凝胶，规划并制作了一种高功能的MEG。与碳黑颗粒比较，石墨烯球体具有更加好的导电性。与片状石墨烯比较，石墨烯球体供给更大的比外表积和更丰厚的纳米通道。吸湿性离子水凝胶能够捕捉水分，供给水环境（在98%RH时能够捕捉1.32mg cm-2 h-1的水分）。另一方面，离子也能够在离子浓度梯度下定向传输，以进步设备的输出功能。该设备终究在98%RH下获得了0.34V的开路电压和1μA的短路电流，即便运转5小时后，电输出也无明显衰减。所规划的设备不光能够为小灯泡供电，还可当作自供电的湿度传感器，实时监测室内湿度改变。

  图5. 器材的功能剖析。(a) 设备的短路电流随湿度改变。(b) 离子水凝胶成分对吸水率的影响。(c) 离子水凝胶成分对输出信号的影响。(d) 离子浓度对设备输出信号的影响。(e) 选用不相同成分的离子水凝胶对设备吸水率的改变。(f) 不同离子成分对设备输出功能的影响。(g) 向具有不相同成分的薄膜的一端加水的示意图。(h) 当相同体积的去离子水被添加到不同成分的薄膜中时，输出功能发生了改变。

  图6. 器材作业机制剖析。(a) 湿度不对称结构的示意图。(b) 根据活动电位原理的设备示意图。(c) 石墨烯外表的ζ电位测验。(d) 液滴方位差对设备短路电流的影响。(e) 咱们设备的稳定性与迄今为止报导的其他碳基湿气发电设备进行了比较。

  图7. 器材使用演示。(a) 器材的并联电流。(b) 该设备的串联电压。(c) 三个LED灯经过18个单元的串联和并联。(d) 该设备作为湿度传感器实时监测环境湿度的示意图。(e) 不同湿度条件下相应的短路电流改变。

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