Na última década, a crescente crise de energia international exigiu soluções inovadoras para o desenvolvimento sustentável. Este estudo explora uma nova abordagem para enfrentar esse desafio, aproveitando a energia térmica de baixo grau abundante e onipresente para geração de eletricidade. Aqui, relatamos um método eficiente utilizando a lignina, um subproduto da indústria de papel e polpa, para desenvolver materiais termoelétricos iônicos de alta eficiência (I-TE). Esta pesquisa demonstra a transformação de hidrogéis à base de lignina, dos materiais do tipo P para N por meio de uma abordagem de síntese verde envolvendo reticulação e funcionalização de amina. O hidrogel funcionalizado com base em lignina otimizado quando infiltrado com um eletrólito de KCl de 1 M, exibe uma termopoder iônica negativa (-7,48 mV/ok) e alta condutividade iônica (39,9 ms/cm). Essas propriedades resultam em um fator de potência excepcional (223,52 µw/m · k2) e uma figura de mérito (IZT) de (0,145), superando muitos materiais de última geração existentes no desempenho termoelétrico iônico do tipo n sustentável. Nossas descobertas destacam o potencial de hidrogéis funcionalizados (materials do tipo n) para a colheita de energia de resíduos de baixo grau. Este trabalho avança o desempenho dos materiais I-Ty do tipo n e abre avenidas para aplicações práticas adicionais em dispositivos conectados do tipo n-p. Esses novos materiais oferecem uma by way of promissora para eletrônicos flexíveis de uso automático, marcando um passo significativo em direção a soluções de energia sustentável e dispositivos de armazenamento de energia para a utilização eficiente da energia térmica de baixo grau.
