kth.sePublikationer KTH
Ändra sökning
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Gradience Free Nanoinsertion of Fe3O4 into Wood for Enhanced Hydrovoltaic Energy Harvesting
KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Centra, Wallenberg Wood Science Center. KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi. Co-Innovation Center of Efficient Processing and Utilization of Forest Resources, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, China.
KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Centra, Wallenberg Wood Science Center. KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Biokompositer. Key Laboratory of Biomass Chemical Engineering of Ministry of Education, College of Chemical and Biological Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310027, P. R. China; Institute of Zhejiang University─Quzhou, Quzhou 324000, P. R. China.ORCID-id: 0000-0002-1336-5119
KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Biokompositer. KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Centra, Wallenberg Wood Science Center.ORCID-id: 0000-0002-1029-6912
KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Polymera material. KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Centra, Wallenberg Wood Science Center.ORCID-id: 0000-0001-5454-3316
Visa övriga samt affilieringar
2023 (Engelska)Ingår i: ACS Sustainable Chemistry and Engineering, E-ISSN 2168-0485, Vol. 11, nr 30, s. 11099-11109Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
Abstract [en]

Hydrovoltaic energy harvesting offers the potential to utilize enormous water energy for sustainable energy systems. Here, we report the utilization and tailoring of an intrinsic anisotropic 3D continuous microchannel structure from native wood for efficient hydrovoltaic energy harvesting by Fe3O4 nanoparticle insertion. Acetone-assisted precursor infiltration ensures the homogenous distribution of Fe ions for gradience-free Fe3O4 nanoparticle formation in wood. The Fe3O4/wood nanocomposites result in an open-circuit voltage of 63 mV and a power density of ∼52 μW/m2 (∼165 times higher than the original wood) under ambient conditions. The output voltage and power density are further increased to 1 V and ∼743 μW/m2 under 3 suns solar irradiation. The enhancement could be attributed to the increase of surface charge, nanoporosity, and photothermal effect from Fe3O4. The device exhibits a stable voltage of ∼1 V for 30 h (3 cycles of 10 h) showing good long-term stability. The methodology offers the potential for hierarchical organic-inorganic nanocomposite design for scalable and efficient ambient energy harvesting.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
American Chemical Society (ACS) , 2023. Vol. 11, nr 30, s. 11099-11109
Nyckelord [en]
Fe O /wood nanocomposites 3 4, gradience free, hydrovoltaic energy harvesting, solvent assisted infiltration, water evaporation
Nationell ämneskategori
Materialkemi Energiteknik
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:kth:diva-335713DOI: 10.1021/acssuschemeng.3c01649ISI: 001027753400001PubMedID: 37538295Scopus ID: 2-s2.0-85165935694OAI: oai:DiVA.org:kth-335713DiVA, id: diva2:1796105
Anmärkning

QC 20230911

Tillgänglig från: 2023-09-11 Skapad: 2023-09-11 Senast uppdaterad: 2023-09-11Bibliografiskt granskad

Open Access i DiVA

Fulltext saknas i DiVA

Övriga länkar

Förlagets fulltextPubMedScopus

Person

Yang, XuanGaremark, JonasOlsson, RichardRam, FarsaLi, Yuanyuan

Sök vidare i DiVA

Av författaren/redaktören
Gao, YingYang, XuanGaremark, JonasOlsson, RichardRam, FarsaLi, Yuanyuan
Av organisationen
Wallenberg Wood Science CenterFiber- och polymerteknologiBiokompositerPolymera material
I samma tidskrift
ACS Sustainable Chemistry and Engineering
MaterialkemiEnergiteknik

Sök vidare utanför DiVA

GoogleGoogle Scholar

doi
pubmed
urn-nbn

Altmetricpoäng

doi
pubmed
urn-nbn
Totalt: 347 träffar
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf