随着化石能源日益消耗及造成的环境污染,不断寻找和发展新的绿色可再生能源成为当前的迫切需求。水蒸发诱导发电是利用水的蒸发将环境热能转换成电能的一种现象,因其具有绿色无污染和可持续性等特点掀起研究热潮。目前该领域研究主要集中于单一材料如碳材料、固体氧化物等作为发电材料,我们课题组提出双金属氢氧化物表面电荷密度与发电机性能呈正相关性,但对于其孔道结构调控与发电机性能影响尚未可知。因此制备复合材料水蒸发纳米发电机,研究复合材料结构与发电性能之间的关系,是一项具有科学意义和挑战性的工作。1.采用水热法和溶胶-凝胶法成功制备镍铝双金属氢氧化物复合二氧化硅发电材料（Ni Al-LDH/SiO₂）,采用恒温喷涂方法将其喷涂在聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）基底上,以多壁碳纳米管（CNTs）作为电极材料,构筑一种基于Ni Al-LDH/SiO₂复合材料为发电材料的水蒸发发电机。在室温无风的测试环境下,发电机产生1.4 V的开路电压(V_oc)和240 n A的短路电流(I_sc)。经过12h测试后电压依然维持在1.4 V,说明该发电机具有较好的稳定性。通过一系列验证性实验,基于流动电势的工作原理,提出水蒸发诱导Ni Al-LDH/SiO₂发电机的发电机制,即双电层重叠构筑单极性通道,使载流子在Ni Al-LDH/SiO₂中发生定向运动,从而产生输出性能。2.通过调控SiO₂表面包覆Ni Al-LDH层厚度,实现对Ni Al-LDH/SiO₂复合发电材料的结构调控,成功制备一系列不同纳米通道的复合发电材料。Ni Al-LDH表面SiO₂包覆厚度从4 nm至14 nm,纳米通道先减小后增大,发电机的输出性能呈现先升高后降低的趋势。其中包覆厚度为9 nm的发电机输出性能最优,这是由于Ni Al-LDH/SiO₂-9nm的表面具有最小的纳米通道,有利于提高发电机输出性能。