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Photothermic Energy Harvesting in Reduced Graphene Oxide Nanosheets Intercalated with Vanadium Nitride as Pseudocapacitive Electrode
Indexado
WoS WOS:001243969700001
Scopus SCOPUS_ID:85196064144
DOI 10.1021/ACSANM.4C01118
Año 2024
Tipo artículo de investigación

Citas Totales

Autores Afiliación Chile

Instituciones Chile

% Participación
Internacional

Autores
Afiliación Extranjera

Instituciones
Extranjeras


Abstract



The photothermal energy conversion mechanism in pseudocapacitive nanoelectrodes endures temperature-enervated power dissipation due to self-heating, leading to rapid heating and cooling cycles during the redox reactions triggered by plasmonic excitation. Herein, we report on vanadium nitride (VN)-intercalated reduced graphene oxide (RGO) nanosheets (VN@RGO) as a photoresponsive pseudocapacitive electrode material. Finite-difference time-domain (FDTD) simulations were used to analyze the photothermal-driven localized self-heating considering the complex dielectric properties of VN@RGO. The effect of morphology and stoichiometry on the polarization-induced electric field intensity (|E|(2)), power absorption (P-abs), and current density (J) of the VN@RGO system has been systematically explored. Both the simulation and experimental results complement each other. This study delineates electrically coupled thermal attenuation in VN@RGO, overcoming the limitations related to potential modulation of the electrode material. VN@RGO exhibits excellent electrochemical performance in the half-cell and full-cell modes of a symmetric supercapacitor, achieving maximum specific capacitances of 276 and 56 F g(-1) at a current density of 0.1 A g(-1), respectively.

Revista



Revista ISSN
Acs Applied Nano Materials 2574-0970

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Disciplinas de Investigación



WOS
Materials Science, Multidisciplinary
Nanoscience & Nanotechnology
Scopus
Materials Science (All)
SciELO
Sin Disciplinas

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Publicaciones WoS (Ediciones: ISSHP, ISTP, AHCI, SSCI, SCI), Scopus, SciELO Chile.

Colaboración Institucional



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Autores - Afiliación



Ord. Autor Género Institución - País
1 Ramakrishnan, Kiruthiga - Universidad Tecnológica Metropolitana - Chile
2 Surabhi, Srivathsava - Universidad de Concepción - Chile
Univ Autonoma Nuevo Leon UANL - México
Universidad Autónoma de Nuevo Leon - México
3 Rednam, Udayabhaskar - Universidad Tecnológica Metropolitana - Chile
4 Jeong, Jong-Ryul - Chungnam Natl Univ - Corea del Sur
Chungnam National University - Corea del Sur
4 Jeong, Jong Ryul - Chungnam National University - Corea del Sur
5 Jeyalakshmi, Kumaramangalam - M Kumarasamy Coll Engn - India
M.Kumarasamy College of Engineering - India
6 Girish, Santhosh - NITTE - India
Nitte (Deemed to be University) - India
7 Morales, Daniela V. - Fac Sci - Chile
Ctr Energi?a - Chile
Universidad Católica de la Santísima Concepción - Chile
8 Viswanathan, Mangalaraja Ramalinga - Ctr Energi?a - Chile
Universidad Católica de la Santísima Concepción - Chile
Universidad Adolfo Ibáñez - Chile
Universidad Tecnológica Metropolitana - Chile
8 Ramalinga Viswanathan, Mangalaraja - Universidad Adolfo Ibáñez - Chile
Universidad Tecnológica Metropolitana - Chile
9 Karvembu, Ramasamy - Natl Inst Technol - India
National Institute of Technology Tiruchirappalli - India

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Financiamiento



Fuente
Fondo Nacional de Desarrollo Cient?fico y Tecnol?gico
NRF-South
NRF-South Korea
Programa Fondo Nacional de Desarrollo Cientifico y Tecnologico (FONDECYT) de la Agencia Nacional de Investigacion y Desarrollo

Muestra la fuente de financiamiento declarada en la publicación.

Agradecimientos



Agradecimiento
K.R. (PI, Project No. 3200232), S.S. (PI, Project No. 3200832), and D.V.M. (PI, Project No. 3200467) are indebted to the Programa Fondo Nacional de Desarrollo Cientifico y Tecnologico (FONDECYT) de la Agencia Nacional de Investigacion y Desarrollo (ANID), Chile. J.-R.J. (Project No 2020R1A2C1006136) is thankful to the NRF-South Korea and S.G. (Project No: N/RG/NUFR1/NMAMIT/2022/03) acknowledges the Nitte (Deemed to university) for its financial assistance. D.V.M. thanks the Fondo Especial Ingenieria 2030 para la adquisicion de equipamiento cientifico tecnologico de la Facultad de Ingenieria UCSC, Proyecto ING222010004, financiado por ANID, FAA2024, and ANID-InESGenero2022 INGE220011. S.S. is grateful to the invaluable technical support of ESSS (Engineering Simulation Scientific Software), Chile SPA, and all authors acknowledge their respective organizations.
K.R. (PI, Project No. 3200232), S.S. (PI, Project No. 3200832), and D.V.M. (PI, Project No. 3200467) are indebted to the Programa Fondo Nacional de Desarrollo Cienti\u0301fico y Tecnolo\u0301gico (FONDECYT) de la Agencia Nacional de Investigacio\u0301n y Desarrollo (ANID), Chile. J.-R.J. (Project No 2020R1A2C1006136) is thankful to the NRF-South Korea and S.G. (Project No: N/RG/NUFR1/NMAMIT/2022/03) acknowledges the Nitte (Deemed to university) for its financial assistance. D.V.M. thanks the Fondo Especial Ingenieri\u0301a 2030 para la adquisicio\u0301n de equipamiento cienti\u0301fico tecnolo\u0301gico de la Facultad de Ingenieri\u0301a UCSC, Proyecto ING222010004, financiado por ANID, FAA2024, and ANID-InESGe\u0301nero2022 INGE220011. S.S. is grateful to the invaluable technical support of ESSS (Engineering Simulation Scientific Software), Chile SPA, and all authors acknowledge their respective organizations.

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