Wood Hydrogel for Efficient Moisture-Electric Generation

水分 材料科学 环境科学 制浆造纸工业 工艺工程 复合材料 工程类
作者
Jinchao Zhang,Zhijun Hu,Yi Hou,Chaojun Wu,Wei Ding
出处
期刊:ACS applied polymer materials [American Chemical Society]
卷期号:6 (15): 8856-8865 被引量:33
标识
DOI:10.1021/acsapm.4c00959
摘要

Moisture-induced electricity generation is an emerging sustainable technology for alleviating the ever-growing energy crisis. Wood is a promising biobased hydrovoltaic material due to its natural porosity and hydrophilicity. In this work, we developed an efficient wood hydrogel-based moist-electric generator (WHMEG) by combining a wood porous structure and ionic hydrogels. The ionically conductive wood hydrogel was fabricated by infiltrating poly(vinyl alcohol) (PVA)/poly(acrylic acid) (PAA) hydrogels into the porous structure of delignified wood. The balsa wood exposed more hydrophilic cellulose and porous channels after delignification (DL), creating favorable conditions for the filling and cross-linking of the hydrogel networks. The filling of PAA/PVA ionic hydrogels significantly improved the ionic conductivity of wood, from 3.78 × 10–4 S/cm in raw wood to 5.39 × 10–4 S/cm in the wood hydrogel with an 8 h delignification (longitudinal direction), which created favorable conditions for ion diffusion and migration. When exposed to atmospheric moisture, driven by the synergistic effect of asymmetric moisture adsorption and ion migration, a single WHMEG device (DL for 8 h) with dimensions of 1 cm × 1 cm could generate an open-circuit voltage of ∼525 mV and a short-circuit current of ∼1.85 μA in the ambient environment (∼25 °C and 65 ± 5% relative humidity). Our findings contribute to the development of energy-harvesting systems from sustainable wood materials.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
范慧晨完成签到,获得积分10
刚刚
XQQDD应助严yee采纳,获得10
刚刚
XQQDD应助严yee采纳,获得10
刚刚
wanci应助求知采纳,获得10
刚刚
LT完成签到 ,获得积分10
刚刚
1秒前
zhanlang完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
大强完成签到,获得积分10
3秒前
Jmax发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
SOBER发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
科研通AI6.2应助zhanlang采纳,获得10
5秒前
5秒前
lcw完成签到 ,获得积分10
6秒前
一念通则万达完成签到 ,获得积分20
6秒前
6秒前
7秒前
chezi完成签到,获得积分10
8秒前
wrr发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
9秒前
盖世一侠发布了新的文献求助10
9秒前
慧慧发布了新的文献求助10
9秒前
下课积极分子完成签到 ,获得积分10
9秒前
Ava应助王炸爆米花采纳,获得10
11秒前
www发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
隐形曼青应助Jmax采纳,获得10
12秒前
12秒前
DONG发布了新的文献求助10
13秒前
脑洞疼应助rtf采纳,获得10
14秒前
王乐安完成签到,获得积分10
14秒前
我是老大应助lulu采纳,获得10
15秒前
15秒前
15秒前
好滴捏发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
16秒前
高分求助中
Psychopathic Traits and Quality of Prison Life 1000
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 660
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6452048
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8263899
关于积分的说明 17609956
捐赠科研通 5516804
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2903879
邀请新用户注册赠送积分活动 1880822
关于科研通互助平台的介绍 1722677