近日，前沿院郭万林院士团队刘衍朋课题组和张助华课题组为明晰基于固（气）液界面的体相水生电、液滴生电、水蒸发诱导生电和湿气生电过程，指出了“水伏技术”的零碳甚至负碳排放的内涵，实现了对其基本原理、材料合成和器件优化的全链条覆盖，并进一步对“水伏技术”未来发展方向进行了总结与展望。2022年5月31日，该成果以“Hydrovoltaic technology: from mechanism to applications”为题发表在英国皇家化学学会（Royal Society of Chemical）出版社期刊《Chemical Society Reviews 》上。（根据2020年6月科睿唯安(Clarivate Analytics)《SCI期刊引文分析报告》公布的数据，《Chemical Society Reviews》的影响因子为54.564。）

水，吸收到达地球表面35%的太阳能，并将其绝大部分能量转化为潜热，用于水的蒸发，驱动地球的水循环。如何有效开发和利用这部分水能，被认为是解决当今世界能源危机的重要途径之一。其次，水能的利用过程往往不增加二氧化碳排放，将极大地缓解当下碳排放压力，助力我国早日实现“碳达标”和“碳中和”战略目标。为此，通过纳米材料与水的相互作用，能够从日常生活中的雨水、波浪、水流、湿气和自然蒸发等水循环中收集能量的“水伏技术”报道如雨后春笋般涌现。针对能量转换效率等关键指标，优化材料组分、修饰材料表面及合理设计器件结构的研究受到了广泛关注，发电电压和电流不断刷新历史新高。 

郭万林院士团队从体相水(质量连续均匀的水)、水滴、水蒸发和湿气四个方向，论述了目前“水伏技术”的进展情况。从基本原理出发，深入讨论了材料体系与不同形态的水的接触界面问题，并提出水伏器件的性能优化路径，包括材料组分调控、器件结构优化和多功能器件集成。最后，在回顾“水伏技术”的发展历程基础上，勾勒出“水伏”这一新兴领域的宏伟前景，为水伏技术的破浪前行提供有章可循的产学指南。

进入21世纪以来，日益增加的人类活动使得温室效应加剧，对地球生态和人们日常生活产生了重要影响。随着越来越多的国家投身“碳达峰”和“碳中和”事业，我国面临地二氧化碳减排任务艰巨。相比于传统发电方式，从水中收集能量不会产生温室气体二氧化碳的排放，甚至有利于吸附周围环境的热量而成为一种负热生电的新途径(特别是蒸发生电过程)。因此，“水伏技术”有望率先应用于江河湖泊等大面积水域以及其他水资源充沛的城市和地区，为国计民生持续提供电能。我们坚信，通过科研工作者们的共同努力，“水伏技术”势必成为应对能源危机的一种新途径。郭万林院士、刘衍朋教授和张助华教授为共同通讯作者，航空学院林繁荣讲师和殷俊教授为共同作者。

据悉，《Chemical Society Reviews》创刊于1972年，由英国皇家化学学会出版，该期刊专门发表与化学综合相关的高级评论文章（Reviews和Tutorial Reviews），属于一级学科顶级期刊，在化学、化工以及材料学科领域有很高的学术影响力，期刊学术论文对相关领域的发展具有重要引领和指导作用。

论文链接地址：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2022/cs/d1cs00778e