化石能源在全球能源消费中占有相当大的比重。然而，对煤、石油和天然气的无情开采已经不可避免地导致了这些有限的化石能源资源的枯竭。化石燃料的燃烧不仅造成了不可逆转的全球变暖困境，同时还产生了大量的环境污染问题。人们迫切希望开发新型绿色清洁能源，以满足生产和生活的需求。近年来，新型纳米材料的研究促进了绿色能源技术的发展。一些纳米材料可以利用纳米结构丰富的比表面积和纳米孔，自发地从大气环境中吸收水分子来进行发电。用这种材料组装制备的湿气发电机可以在潮湿的环境中自发产生电能。近年来，黑磷作为纳米材料家族近年兴起的一员，引起了科研人员广泛的研究兴趣，尤其是在相关设备的开发方面已经取得了显著的进展，包括场效应晶体管、光电器件、传感器、光热诊疗器等。尽管黑磷材料在传统储能技术中得到了广泛研究和应用，但其在绿色能源转换和储能技术等新兴领域的潜力尚未充分挖掘。然而，在湿气发电装置领域，黑磷材料的巨大应用潜力尚未得到充分挖掘。
鉴于此，南京大学金钟教授团队创造性地将黑磷应用于湿电转换领域，通过氧等离子体处理构建了一种具有单向氧缺陷梯度的表面改性黑磷气凝胶（简称g-O-BP）。这种便捷的制备方法大大简化了湿气发电机的制造工艺，为湿气发电机的工业化大规模生产提供了一种新途径。该成果不仅深化了对黑磷材料表面特性的理解，还为在潮湿条件下显著稳定黑磷基材料和传感器应用开辟了新途径。此外，g-O-BP 湿气发电机表现出卓越的稳定性和柔韧性，使其能够广泛应用于多样化且不断变化的技术需求。该研究以题为“Directional Oxygen Defect Engineering in Black Phosphorus Aerogel for Flexible and Stable Moisture-Electric Generators”的论文发表在最新一期《Advanced Functional Materials》上。
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