Einschichtige MoS2-Nanoporen als Nanostromgeneratoren

Titel	Einschichtige MoS2-Nanoporen als Nanostromgeneratoren
Autoren	Jiandong Feng, Michael Graf, Ke Liu, Dmitry Ovchinnikov, Dumitru Dumcenco, Mohammad Heiranian, Vishal Nandigana, Narayana R. Aluru, Andras Kis, Aleksandra Radenovic
Zeitschrift	Natur
Datum	07/13/2016
DOI	10.1038/nature18593
Einführung	Die Nutzung des osmotischen Druckunterschieds zwischen Süß- und Meerwasser bietet eine überzeugende, erneuerbare und saubere Methode zur Stromerzeugung, die oft als "blaue Energie" bezeichnet wird. Bei diesem Prozess handelt es sich um ein elektrokinetisches Phänomen, das als Strömungspotenzial bekannt ist und entsteht, wenn ein Elektrolyt aufgrund eines Druckgradienten oder eines Salzkonzentrationsgradienten durch eingeschlossene Poren fließt. Zweidimensionale Materialien gelten als äußerst effizient für solche Anwendungen, da die Effizienz des Wassertransports durch eine Membran umgekehrt proportional zu ihrer Dicke ist. Diese Forschung zeigt den Nutzen von einschichtigen Molybdändisulfid (MoS2)-Nanoporen als osmotische Nanostromgeneratoren. Wir haben einen erheblichen osmotisch induzierten Strom aufgezeichnet, der aus einem Salzgradienten resultiert und eine geschätzte Leistungsdichte von bis zu 10^6 Watt pro Quadratmeter erreicht. Dieser Strom stammt hauptsächlich aus der atomar dünnen MoS2-Membran. Darüber hinaus kann der geringe Leistungsbedarf von nanoelektronischen und optoelektrischen Geräten durch benachbarte Nanogeneratoren gedeckt werden, die Energie aus der lokalen Umgebung umwandeln, wie z. B. ein piezoelektrisches Zinkoxid-Nanodraht-Array oder ein einlagiges MoS2. Wir haben unseren MoS2-Nanoporengenerator erfolgreich zur Stromversorgung eines MoS2-Transistors eingesetzt und damit ein völlig autarkes Nanosystem demonstriert.
Zitat	Jiandong Feng, Michael Graf und Ke Liu et al. Einschichtige MoS2-Nanoporen als Nanostromgeneratoren. Nature. 2016. Vol. 536(7615):197-200. DOI: 10.1038/nature18593
Element	Molybdän (Mo) , Schwefel (S) , Zink (Zn) , Sauerstoff (O)
Themen	Energie-Materialien , Photonische und optoelektronische Materialien , Intelligente und funktionelle Materialien
Industrie	Elektronik , Energiespeicherung und Batterien , Forschung & Labor

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