當石墨烯與水結(jié)合，或?qū)㈤_啟新的能源變革，你相信嗎？

近日，東旭光電合作方北京理工大學(xué)的曲良體教授和他的團隊就用水和石墨烯產(chǎn)生的電力成功點亮了LED燈泡，讓我們再一次為科學(xué)點贊。

能量轉(zhuǎn)化效率高達62% 石墨烯+水=能源新革命

2月17日，國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然》雜志，以亮點工作形式，報道了曲良體教授團隊近期的石墨烯研究成果，題目為“來自于水和石墨烯的能量”。

《自然》雜志刊登了曲良體教授的石墨烯研究成果

此外，該研究成果還全文刊發(fā)在近期的《能源和環(huán)境科學(xué)》雜志上。

文中介紹稱，北京理工大學(xué)的曲良體教授和他的團隊開發(fā)出了由氧化石墨烯制備的三維結(jié)構(gòu)，這個結(jié)構(gòu)具有足夠大的孔洞，可允許水分子自由通過。當水從這種材料的頂部流淌到底部的時候，水分子將和氧化石墨烯中的含氧基團發(fā)生反應(yīng)，分離形成氫離子；剩下的氧基團則非均一的分布在材料中，這將產(chǎn)生足夠多的離子，從而生成電能。

根據(jù)測算，這種能量轉(zhuǎn)化方式的轉(zhuǎn)化效率高達62%?；谶@種技術(shù)，曲良體教授團隊設(shè)計并制造出了以人體呼吸時濕度變化為電源的濕度傳感器用以檢測不同運動狀態(tài)下的人體呼吸特點，首次實現(xiàn)自供電的即時人體健康監(jiān)測。

同時基于上述發(fā)現(xiàn)，還可通過捕捉空氣中濕度擴散過程蘊含的化學(xué)勢能，將其轉(zhuǎn)化為可直接利用的電能，這開啟了一種全新的潛在能量源，在新能源領(lǐng)域具有可觀的前景。

科學(xué)界普遍認為，隨著化石燃料儲量的逐漸減少和環(huán)境污染的日益加劇，新型環(huán)境友好型能量轉(zhuǎn)化技術(shù)在新一代能源發(fā)生系統(tǒng)開發(fā)中展現(xiàn)出巨大的潛力。

水通過含有氧化石墨烯薄片的材料產(chǎn)生電能示意圖

據(jù)了解，曲良體教授為教育部長江學(xué)者特聘教授，國家杰出青年基金獲得者，主要從事具有碳–碳共軛結(jié)構(gòu)的納微米材料研究，涉及碳納米管、石墨烯、導(dǎo)電高分子等的可控制備、功能化修飾及其應(yīng)用研究。主持國家自然科學(xué)基金杰出青年基金、面上項目，國家重大基礎(chǔ)研究發(fā)展（973）計劃課題等。

北京理工大學(xué)曲良體教授接受采訪

截至目前，曲良體教授已在Science, Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Mater., J. Am. Chem. Soc.,Nano Lett.等國際重要期刊發(fā)表論文130多篇，論文他引3000余次。其中，在Science發(fā)表的“碳納米管陣列仿生壁虎腳”研究成果，開啟了納米仿生領(lǐng)域的新篇章。