나뭇잎 기반 에너지 수확 및 저장

빅데이터 시대에 차세대 자가 발전 연속 에너지 수확 시스템 개발은 매우 중요합니다. 본 연구는 자연이 부여한 낙엽의 특정 구조적 이점을 활용하여, 표면 처리 및 흡습성 철 하이드로겔의 비대칭 코팅을 통해 낙엽을 주변 습기로부터 에너지를 수확하는 장치로 변환하는 간단한 방법을 제안합니다. 수분 흡수 시, 하이드로겔 코팅 유무 영역 사이에 수분 기울기가 형성되며, 겔 유사 거동 및 잎맥의 수분 유지 및 확산 제한으로 인해 이 기울기가 유지됩니다. 이는 잎 표면에 전기 이중층을 형성하여 에너지 충방전을 위한 커패시턴스 유사 거동을 보입니다. 또한, 작은 홈을 가진 잎의 특정 세포 구조는 응집 대신 균일한 탄소 코팅을 가능하게 하여 높은 전기 전도도를 제공합니다. 그 결과, 49 μA/cm²의 전류 밀도와 497 μW/cm³의 전력 출력을 달성했습니다. 이는 최첨단 기술과 경쟁할 만한 성능이며, 다른 유형의 에너지 수확 장치에 비해 환경 영향이 적을 잠재력을 보여줍니다. 본 연구는 지속 가능한 에너지 솔루션 개발에 기여할 수 있습니다.