Harnessing Renewable Energy via Tunable Hydrovoltaic Power Generation on Cobalt Intercalated Nitrogen‐doped Graphene

材料科学 石墨烯 可再生能源 兴奋剂 氮气 纳米技术 光电子学 电气工程 有机化学 冶金 工程类 化学
作者
Subhabrata Das,Monika,Muhammed Ali,Daya Rani,Harini EM,Pooja Bhardwaj,Shumile Ahmed Siddiqui,Mohd Afshan,Seema Rani,Nikita Chaudhary,Soumyadip Sharangi,Jyoti,E Baba Ali,Goutam Sheet,Kaushik Ghosh
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/aenm.202500138
摘要

Abstract With the increasing demand and rising environmental adulteration, researchers are exploring sustainable energy harvesting methods. Water‐based energy harvesting using carbonaceous matrices and 2D layered materials has gained significant attention due to their superior electrical properties at low‐dimension. This study demonstrates cobalt‐nitrogen‐doped graphene (Co‐N‐Gr) thin layers are presented as an efficient medium for harvesting energy from diverse water sources, including simulated seawater (0.6 m NaCl), rainwater, and for differentiating pH levels and detecting acidic contaminants (H 2 SO 4 and HNO 3 ) in the aquatic environment. The nitrogen‐functionalized graphene‐assisted cobalt immobilization enhances power generation by ≈108 times compared to pristine graphene (P‐Gr) without any secondary heterojunction materials. The Co‐N‐Gr matrix improves hydrophilicity, facilitating ionic interaction and charge transfer, achieving ≈2.7 nW power generation under drop‐by‐drop motion of DI water. A mechanistic understanding is developed through experimental findings supported by density functional theory calculation to identify the role of anionic (Cl − and F − ) interaction via electrical double‐layer formation. The selective higher interaction energy with HNO 3 leads to four times higher power generation than H 2 SO 4 at the same concentration, highlighting its potential for the integration of renewable energy harvesting along with rain quality detection onto a single platform for developing commercialized smart windows.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
王权丽花发布了新的文献求助10
刚刚
ED发布了新的文献求助200
2秒前
3秒前
雪野完成签到,获得积分20
3秒前
3秒前
咩咩咩完成签到,获得积分20
3秒前
4秒前
HH完成签到,获得积分10
5秒前
小葡完成签到,获得积分10
5秒前
jjx1005完成签到 ,获得积分10
6秒前
在九月完成签到,获得积分10
6秒前
wisdom应助无敌静静子采纳,获得10
6秒前
风清扬应助无敌静静子采纳,获得10
6秒前
子车茗应助无敌静静子采纳,获得20
6秒前
fang应助无敌静静子采纳,获得10
6秒前
beta完成签到,获得积分10
7秒前
咩咩咩发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
清欢渡发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
在九月发布了新的文献求助10
9秒前
啊啊啊发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
科研通AI2S应助无奈非笑采纳,获得10
11秒前
11秒前
12秒前
12秒前
14秒前
Qiaodekyt发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
15秒前
Ycc发布了新的文献求助10
15秒前
yunyii完成签到,获得积分10
16秒前
micro发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
Alex发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
17秒前
orixero应助LDX采纳,获得10
18秒前
能干的茗发布了新的文献求助10
18秒前
高分求助中
Organic Chemistry 10086
(应助此贴封号)【重要!!请各位详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Voyage au bout de la révolution: de Pékin à Sochaux 700
yolo算法-游泳溺水检测数据集 500
First Farmers: The Origins of Agricultural Societies, 2nd Edition 500
Metals, Minerals, and Society 400
International socialism & Australian labour : the Left in Australia, 1919-1939 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4292657
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3819296
关于积分的说明 11959530
捐赠科研通 3462753
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1899398
邀请新用户注册赠送积分活动 947664
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 850392