Photochemical Phase Transitions Enable Coharvesting of Photon Energy and Ambient Heat for Energetic Molecular Solar Thermal Batteries That Upgrade Thermal Energy

↓ Direkt till sidans innehåll
↓ Direkt till sidans sekundära innehåll (sidomenyn)

Sökning: onr:"swepub:oai:research.chalmers.se:6a681957-1b9d-4930-b99e-3a7350c99e63" > Photochemical Phase...

1 av 1
Föregående post
Nästa post
Till träfflistan

Zhang, Zhao YangShanghai Jiao Tong University (författare)

Photochemical Phase Transitions Enable Coharvesting of Photon Energy and Ambient Heat for Energetic Molecular Solar Thermal Batteries That Upgrade Thermal Energy

Artikel/kapitelEngelska2020

Förlag, utgivningsår, omfång ...

2020-06-17
American Chemical Society (ACS),2020

Nummerbeteckningar

LIBRIS-ID:oai:research.chalmers.se:6a681957-1b9d-4930-b99e-3a7350c99e63
https://doi.org/10.1021/jacs.0c03748DOI
https://research.chalmers.se/publication/518440URI

Kompletterande språkuppgifter

Språk:engelska
Sammanfattning på:engelska

Ingår i deldatabas

SwePubSwePub

Klassifikation

Ämneskategori:art swepub-publicationtype
Ämneskategori:ref swepub-contenttype

Anmärkningar

Discovering physicochemical principles for simultaneous harvesting of multiform energy from the environment will advance current sustainable energy technologies. Here we explore photochemical phase transitions - a photochemistry-thermophysics coupled regime - for coharvesting of solar and thermal energy. In particular, we show that photon energy and ambient heat can be stored together and released on demand as high-temperature heat, enabled by room-temperature photochemical crystal↔liquid transitions of engineered molecular photoswitches. Integrating the two forms of energy in single-component molecular materials is capable of providing energy capacity beyond that of traditional solar or thermal energy storage systems based solely on molecular photoisomerization or phase change, respectively. Significantly, the ambient heat that is harvested during photochemical melting into liquid of the low-melting-point, metastable isomer can be released as high-temperature heat by recrystallization of the high-melting-point, parent isomer. This reveals that photon energy drives the upgrading of thermal energy in such a hybrid energy system. Rationally designed small-molecule azo switches achieve high gravimetric energy densities of 0.3-0.4 MJ/kg with long-term storage stability. Rechargeable solar thermal battery devices are fabricated, which upon light triggering provide gravimetric power density of about 2.7 kW/kg and temperature increases of >20 °C in ambient environment. We further show their use as deicing coatings. Our work demonstrates a new concept of energy utilization - combining solar energy and low-grade heat into higher-grade heat - which unlocks the possibility of developing sustainable energy systems powered by a combination of natural sunlight and ambient heat.

Ämnesord och genrebeteckningar

TEKNIK OCH TEKNOLOGIER Maskinteknik Energiteknik hsv//swe
ENGINEERING AND TECHNOLOGY Mechanical Engineering Energy Engineering hsv//eng
TEKNIK OCH TEKNOLOGIER Naturresursteknik Energisystem hsv//swe
ENGINEERING AND TECHNOLOGY Environmental Engineering Energy Systems hsv//eng
TEKNIK OCH TEKNOLOGIER Samhällsbyggnadsteknik Husbyggnad hsv//swe
ENGINEERING AND TECHNOLOGY Civil Engineering Building Technologies hsv//eng

Biuppslag (personer, institutioner, konferenser, titlar ...)

He, YixinShanghai Jiao Tong University (författare)
Wang, Zhihang,1989Chalmers tekniska högskola,Chalmers University of Technology(Swepub:cth)zhihang (författare)
Xu, JialeShanghai Jiao Tong University (författare)
Xie, MingchenShanghai Jiao Tong University (författare)
Tao, PengShanghai Jiao Tong University (författare)
Ji, DeyangTianjin University (författare)
Moth-Poulsen, Kasper,1978Chalmers tekniska högskola,Chalmers University of Technology(Swepub:cth)mkasper (författare)
Li, TaoShanghai Jiao Tong University (författare)
Shanghai Jiao Tong UniversityChalmers tekniska högskola (creator_code:org_t)

Sammanhörande titlar

Ingår i:Journal of the American Chemical Society: American Chemical Society (ACS)142:28, s. 12256-122641520-51260002-7863

Internetlänk

Hitta via bibliotek

Journal of the American Chemical Society (Sök värdpublikationen i LIBRIS)

Till lärosätets databas

1 av 1
Föregående post
Nästa post
Till träfflistan

Hitta mer i SwePub

Av författaren/redakt...: Zhang, Zhao Yang; He, Yixin; Wang, Zhihang, 1 ...; Xu, Jiale; Xie, Mingchen; Tao, Peng; visa fler...; Ji, Deyang; Moth-Poulsen, Ka ...; Li, Tao; visa färre...

Om ämnet

TEKNIK OCH TEKNOLOGIER: TEKNIK OCH TEKNO ...; och Maskinteknik; och Energiteknik

TEKNIK OCH TEKNOLOGIER: TEKNIK OCH TEKNO ...; och Naturresurstekni ...; och Energisystem

TEKNIK OCH TEKNOLOGIER: TEKNIK OCH TEKNO ...; och Samhällsbyggnads ...; och Husbyggnad

Artiklar i publikationen: Journal of the A ...

Av lärosätet: Chalmers tekniska högskola

Sök utanför SwePub

Sök vidare i:: Google; Google Book Search; Google Scholar

Kungliga biblioteket hanterar dina personuppgifter i enlighet med EU:s dataskyddsförordning (2018), GDPR. Läs mer om hur det funkar här.
Så här hanterar KB dina uppgifter vid användning av denna tjänst.

LIBRIS.kb.se