Water-Soluble Azobenzene-Based Solar Thermal Fuels with Improved Long-Term Energy Storage and Energy Density

材料科学 热能储存 储能 溶解度 偶氮苯 太阳能 化学工程 热能 试剂 有机化学 化学 复合材料 聚合物 热力学 生态学 功率(物理) 物理 生物 工程类
作者
Haojie Chen,Chang Yang,Haojie Chen,Weiyi Zhang,Xin Cui,Qingquan Tang
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
被引量:5
标识
DOI:10.1021/acsami.3c12264
摘要

Azobenzene (azo)-based solar thermal fuels (STFs) have been developed to harvest and store solar energy. However, due to the lipophilicity and low energy density of azo-based STFs, the derived devices demand a large amount of toxic organic solvents for continuous and scalable energy storage. Herein, we report an ionic strategy to prepare water-soluble azo-based STFs (WASTFs) with improved energy storage performance, which can be realized through a facile quaternization reaction using commercial reagents. A family of WASTFs were synthesized, and all of them showed good water solubility, long-term thermal half-life (>30 days), and high energy storage density (a highest energy density of ∼143.6 J g–1 corresponding to an energy storage enthalpy of ∼111.8 kJ mol–1). Compared to the electrically neutral azo-based STFs with similar chemical structures, ΔH and thermal half-life (τ1/2) of the WASTFs are 2.5 times higher and 7.3 times longer, respectively. Cation−π interactions between the quaternized moieties [N+(CHx)4] and benzene moieties of azo were confirmed, which could account for their improvement of the energy storage performance. Macroscale heat release with an average temperature difference of ∼2 °C was achieved for the WASTFs prepared in this work. Generally, a novel family of WASTFs are synthesized and show great applicable prospects in fabricating advanced solar energy storage devices.
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
彭于彦祖应助djbj2022采纳,获得20
1秒前
123完成签到,获得积分10
2秒前
xyz完成签到 ,获得积分10
3秒前
郭星星完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
二丙完成签到 ,获得积分10
6秒前
缥缈八宝粥完成签到,获得积分10
7秒前
天天快乐应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
9秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
10秒前
大个应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
研友_VZG7GZ应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
朵颜三卫发布了新的文献求助10
11秒前
zzuzll完成签到,获得积分10
12秒前
Ray完成签到,获得积分10
13秒前
chenxin完成签到,获得积分10
15秒前
10711发布了新的文献求助10
15秒前
lucygaga完成签到 ,获得积分10
15秒前
yar应助JingP采纳,获得10
16秒前
Ava应助花草般的清香采纳,获得20
17秒前
yehaidadao发布了新的文献求助30
17秒前
现代宝宝完成签到,获得积分10
18秒前
吨吨完成签到,获得积分10
20秒前
徐rl完成签到 ,获得积分10
20秒前
20秒前
明亮的遥完成签到 ,获得积分0
20秒前
充电宝应助mcl采纳,获得10
21秒前
爱撒娇的紫菜完成签到,获得积分10
21秒前
Son4904完成签到,获得积分10
22秒前
Wang完成签到,获得积分10
23秒前
Echoheart完成签到,获得积分10
24秒前
NXK发布了新的文献求助10
25秒前
25秒前
Dream完成签到,获得积分10
25秒前
科研小废物完成签到,获得积分10
25秒前
大糖糕僧完成签到,获得积分10
26秒前
程程完成签到,获得积分10
27秒前
小闵完成签到,获得积分10
27秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind 1000
Technical Brochure TB 814: LPIT applications in HV gas insulated switchgear 1000
Immigrant Incorporation in East Asian Democracies 600
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
不知道标题是什么 500
A Preliminary Study on Correlation Between Independent Components of Facial Thermal Images and Subjective Assessment of Chronic Stress 500
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 3968578
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3513406
关于积分的说明 11167631
捐赠科研通 3248853
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1794499
邀请新用户注册赠送积分活动 875150
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 804671