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摘要
随着万物互联、信息时代下新型传感器自供电需求的增加与传统化石能源使用所造成的全球变暖和环境问题的加剧，亟需开发新的能源利用与发电方式。水伏发电作为一种无源、零碳、负热的电能转化方式，能够充分利用自然界中的水循环，具有重要的研究价值。本文以湿气诱导水伏发电为能源利用形式，以氧化石墨烯(GO)为原材料，通过多巴胺自聚合反应将部分原材料反应为还原氧化石墨烯(rGO)，结合冻干与压片的方法制备出具有两面特性的Janus水伏发电GO-rGO复合材料。该材料具有明显的含氧官能团梯度分布性质，在高湿度条件下可以进行长时发电，集成后的单个器件的开路电压接近400 mV，功率密度可达25μW/cm3，同时具有良好的稳定性，在使用1年后仍然具有较好的输出性能。更重要的是，此发电机通过串联可实现阵列化，从而进一步提升发电性能，8个器件串联输出电压便可轻易达到3 V以上，可用于小功率器件的驱动与呼气-吸气行为的响应。本湿气发电材料及器件制备方法简单，输出性能优异，在自供电与传感领域展现出良好的应用前景。
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