研究员) KOMAZAKI Yusuke，高级研究员、NOBESHIMA Taiki，高级研究员、HIRAMA Hirotada 高级研究员、人体增强研究中心、WATANABE Yuichi 高级研究员、SUEMORI Kouji，高级研究员、UEMURA Sei，传感系统研究中心主任
- 改进的湿电池利用昼夜湿度循环为电子电路供电
- 作为即使在黑暗的地方也能稳定供电的清洁电源，向实际应用迈进
- 推导出利用湿度变化发电的热力学理论，并从理论上证明准静态循环可以100%效率发电
陶瓷固体电解质膜湿电池高功率输出概述原论文中的数据已被引用和修改。
*图修改自 Komazaki 等人，Advanced Energy and Sustainability Research, 6, 2400342 (2025)。
在基础设施开发和农业等领域，人们对使用物联网技术和传感器进行智能监控抱有很高的期望，但确保现场安装的传感器的电源一直是一个挑战。例如，干电池需要定期更换，而太阳能电池则不适合黑暗场所。另一方面，湿电池利用昼夜湿度变化发电，因此可以在任何地方使用，并有望用作小型无线传感器的电源。
AIST 的研究人员开发了一种湿电池，其功率输出增加到可以驱动电子电路的程度，使其成为世界上第一个通过利用湿度变化发电成功为无线传感器供电四个多月的电池。
由于湿电池利用昼夜湿度变化发电，因此除了湿度恒定的环境外，它们可以在任何地方发电，并有望用作小型无线传感器和其他设备电源的新型能量收集技术。到目前为止，发电输出一直很低，不足以驱动电子电路。然而，现在使用陶瓷固体电解质膜提高了输出，小型无线传感器已成功供电四个多月。预计这使得即使在无法使用太阳能电池的黑暗地方（例如桥下和机器控制面板中）也可以使用免维护无线传感器，而无需更换电池。
我们还导出了利用湿度变化发电的热力学理论，并从理论上阐明了我们开发的湿电池能够在准静态循环中以100%的效率发电。该理论有望用于进一步开展提高湿电池性能的研究。
期刊：高级能源与可持续发展研究
论文标题：通过日常湿度循环及其热力学收集湿电能量
作者：Yusuke Komazaki、Taiki Nobeshima、Hirotada Hirama、Yuichi Watanabe、Kouji Suemori 和 Sei Uemura
DOI：https://doiorg/101002/aesr202400342