图4. FGDY中的铝离子。清晰增强了FGDY的位增导电性，可能与铝离子等硬酸组成晃动配位，强氟
图2. FGDY AlMC的妄想与功能。 一、北理用于湿润情景。工陈j) 运行后钼电极概况的南团能质SEM图像，电流密度以及功率密度曲线。队A代石电池的功使FGDY成为湿气发电规模中的由铝极具后劲的质料。钻研生魏晓燕为第一作者。a) 差距笔直角度下FGDY AlMC的电压输入晃动性。这一改性极大地拓展了份子通道，DFT合计表明，g) FGDY中铝离子与氟原子配位的展现图（以Al³+为例）。且功能不断提升。 FGDY AlMC的使命机制揭示了铝电极在湿润情景中经由水份渗透而氧化，还引入了氟原子，不断是备受喜爱的质料。从而增强湿气发电功能
近些年来，这些质料的原子部署密集或者大份子链无序等妄想下场，a) FGDY AlMC以及FGDY MoMC的循环伏安曲线（CVs）。成为提升能量密度的事实抉择。持久晃动运行（15小时）、h) 温度对于FGDY AlMC功能的影响（90% RH）。试验经由削减二维片材的晶体尺寸或者构建三维妄想来改善功能，高输入电压（0.65 V）以及电流密度（65 μAcm⁻²），电池的输入电压为0.65 V，氟代石墨炔作为其新型衍生物，凭仗其优异的导电性、从而影响湿气发电的功能。碳基二维质料面临着配位活性位点缺少的挑战，揭示了其在实际运用中的广漠远景。大共轭系统、使其成为未来可衣着电子配置装备部署以及物联网配置装备部署中可不断能量群集的事实抉择。可能在湿润情景中为电子配置装备部署供电，经由吹气解锁电子门禁零星。FGDY AlMC不光揭示了极高的品质比功率密度（371.36 μWg⁻¹）、b, c) FGDY AlMC由多孔铝电极、g) 相对于湿度（RH）对于FGDY AlMC功能的影响（25°C）。
三、SEM合成表明，h) 差距氧化态的铝离子与FGDY中氟原子配位后能垒的变更。与铝离子妨碍配位，FGDY具备优异的结晶性，且乐成为LED灯以及电容器充电，e) FGDY AlMC运行后铝电极概况的XPS谱图。【下场掠影】
鉴于此，
图5. FGDY AlMC在实际运用中的可扩展性与集成性。FGDY薄膜以及钼电极组成。并可能在多种湿度情景下晃动使命。进而增长了更多可挪移阳离子的天生。晶格间距为0.371 nm。【下场开辟】
本钻研乐成揭示了一种高功能湿气电池——FGDY AlMC，i, j) C 1s以及F 1s的X射线光电子能谱（XPS）谱图。g) FGDY的傅里叶变更红外（FTIR）光谱。二维碳质料以及做作/分解高份子质料，从而后退了湿气发电功能。此外，作为湿气发电的中间质料，天生铝离子，密度泛函实际（DFT）合计服从表明，并在90%相对于湿度下晃动运行。并增强了湿气天生载流子的传输功能。f) FGDY在FGDY AlMC内使命机制的展现图。
在此布景下，从而后退离子导电性以及迁移能耐，FGDY的大孔份子妄想清晰飞腾了铝离子的散漫能垒。具备重大的运用后劲。f, g) 将FGDY AlMC阵列（好比5×4单元）集成到柔性塑料基底上，在湿润情景下实现为了卓越的电功能。b, c) FGDY AlMC铝电极侧使命机制的展现图，电压晃动极小。可能进一步后退电压输入，可是，进一步的高倍率SEM图像揭示了其详尽的概况形貌。e) FGDY AlMC在25°C以及90%相对于湿度（RH）条件下的输入电压以及电流密度曲线。d) FGDY薄膜的水打仗角丈量。电池仍坚持晃动输入。
本钻研经由水热分解法，致使可作为可衣着技术的电源，
⭐ 铝-钼电极对于的氧化复原反映增强了装置的电功能。以钻研湿气发电（ME）效应答电功能的影响。限度了湿气天生载流子垂直散漫的功能，
图3. FGDY AlMC的使命机制。湿气发电（MEG）规模的钻研迅猛睁开，
四、可是，【中间立异点】
⭐ FGDY的大孔份子妄想实用飞腾了铝离子的散漫能垒。电流密度可达65 μAcm⁻²，还具备清晰的柔韧性以及可扩展性，K⁺及Al³⁺）的引入被视为实用道路，极大增长了水份子的吸附，
五、这一下场在MEG临时运用中的晃动性上具备较大的缺陷。并减速了铝离子的迁移。i) FGDY AlMC在外部电路负载电阻条件下的输入电压、丰硕的孔洞妄想及卓越的化学晃动性，e) DFT合计铝离子在FGDY中沿差距道路散漫的能垒：e) 水平道路，这些优势使患上FGDY AlMC的电功能患上到了清晰提升。b) 一再笔直循环后的电功能。a) FGDY AlMC使命机制的展现图。不光坚持了石墨二炔的中间妄想，金属阳离子（如Na⁺、FGDY薄膜泛起出具备高连通性的开孔妄想，b) FGDY薄膜的低倍率扫描电子显微镜（SEM）图像。与其余二维碳质料比照，c) FGDY薄膜的高倍率SEM图像。并经由多孔铝电极以及钼电极妨碍衔接。h–j) 将阵列吐露在湿润草地上为手机供电。增长了离子的散漫。k) 运用湿巾发电为配置装备部署充电。该钻研下场证实，以及响应的d) 化学反映。氟原子作为强极性“硬碱”，搜罗高分说率TEM以及选区电子衍射图，该文章以Enhancing the Performance of Fluorinated Graphdiyne Moisture Cells via Hard Acid-Base Coordination of Aluminum Ions为题宣告在国内顶级期刊《Advanced Materials》上，铝离子配位的FGDY质料为高功能湿气发电质料提供了一个极具后劲的倾向。氟原子作为硬碱，可能清晰提升离子导电性并释放更多湿气天生载流子，经由串联多个FGDY AlMC单元，k) FGDY AlMC钼电极侧爆发的化学反映。
将FGDY薄膜组装成FGDY AlMC湿气电池，i) FGDY AlMC钼电极侧使命机制的展现图。这一新型湿气电池实现为了卓越的功能：超高的品质比功率密度（371.36 μWg⁻¹）、g) FGDY在FGDY AlMC中运行后的XPS谱图。d,e) 运用四个串联的FGDY AlMC点亮LED灯并为差距容量的电容器充电。搜罗响应的元素扩散图（Mo, Al）。拉曼光谱以及FTIR进一步验证了FGDY的妄想特色，d) 含有8.08 wt%铝离子的FGDY MoMC在差距RH下的输入电压。水伏效应因其能经由质料与水的相互熏染发生电能，高比概况积、散漫了FGDY的份子妄想特色与铝-钼电极的优势，而且XRD图谱在23.7°处泛起的繁多衍射峰则进一步证明了FGDY的层状妄想，f) FGDY的拉曼光谱。氟原子的配位进一步优化了部份的电功能。FGDY AlMC在逾越15小时内坚持了晃动的电功能，
⭐ 铝离子与氟原子组成的硬酸硬碱配位清晰提升了离子导电性。c) 引入差距浓度铝离子后FGDY MoMC的输入电压。基底的颜色由红色转为棕黄色。h) FGDY在FGDY AlMC中差距运行光阴后的铝含量。为处置这一难题，该装置的集成性高，d) 透射电子显微镜（TEM）图像，【数据概览】
图1. FGDY薄膜的制备与表征。不断15小时），氟原子作为“硬碱”与铝离子“硬酸”的实用配位，TEM合成表明，但这些本领可能会破损质料的份子妄想或者晃动性。a) 残缺的FGDY AlMC的照片。原位将FGDY薄膜妨碍在商用Whatman GFD基底上。
FGDY AlMC揭示了卓越的电功能晃动性以及可扩展性，丰硕的电离活性位点，进一步后退了质料的离子导电性以及迁移性，
二、h) FGDY的X射线衍射（XRD）图谱。钻研职员已经睁开大批使命，f) 垂直道路。FGDY具备极强的亲水性，同时，以及实用的湿气天生载流子（MGCs）散漫道路，
原文概况：
问题：Enhancing the Performance of Fluorinated Graphdiyne Moisture Cells via Hard Acid-Base Coordination of Aluminum Ions
作者：Xiaoyan Wei, Danyang He, Ya’nan Yang, Zhide Geng, Mengfan Shi, Zhiyu Jia,* Jiaqi Wang, Tianchang Zhao, Nan Chen
*期刊民间简写: Advanced Materials
DOI: 10.1002/adma.202419706
https://doi.org/10.1002/adma.202419706
本文由文章团队供稿
晃动的电压输入（0.65 V，元素扩散图证明了碳（C）以及氟（F）在FGDY薄膜中的平均扩散，水打仗角测试表明，l, m) 将FGDY AlMC集成到智能腕带中，经由临时晃动性测试，铝离子在FGDY中的垂直散漫能垒清晰低于传统资料中的散漫能垒，这些铝离子随后迁移至钼电极。f) 差距金属电极（与铝电极比照）的FGDY MCs电功能比力。揭示了晶格间距。顶部