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27

2026

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NC:用于高性能力-电转换的仿生固态质子二极管膜

作者:


本文摘要

受生物启发的、具有超快和定向传输能力的离子通道膜,类似于基于蛋白质的生物通道,对于各种能源和传感应用至关重要。然而,控制高活性质子以及推进实际应用(这通常受到使用液态电解质的限制)仍是主要挑战。在此,作者报道了一种受生物启发的固态二极管膜,该膜具有超快且高度整流的前质子传输特性,这是通过氧化石墨烯(GO)和铜耦合细菌纤维素(BC-Cu)的杂化,并利用其固有的水分含量梯度实现的。二维GO层间和一维BC网络之间的不对称质子传输路径和电势差产生稳定的二极管效应,实现了约125的极高整流比。理论计算表明, distinct的离子传输路径和界面势垒差异构成了高度整流离子电流的基本机制。特别地,增强的质子传输*大地促进了力-电转换,使得该二极管膜能够精确响应外部压力。我们这种制备全固态质子二极管的仿生方法,为下一代固态整流系统带来了巨大潜力,在自供电压力和神经形态计算等领域具有广阔的应用前景。


 

原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s/yRWuE1KzPF0D8zDZCwtSOw