2010年2月20日,由美國、印度和澳大利亞組成的國際團(tuán)隊(duì)于宣布,其團(tuán)隊(duì)驗(yàn)證了實(shí)用結(jié)構(gòu)的熱力-電化學(xué)電池(thermocells)的性能,它采用相對廉價的碳多壁納米管(MWNT)回收了低溫?zé)崮埽@一成果已發(fā)布在美國化學(xué)學(xué)會雜志《NanoLetters》中。
這些電極可提供高的電化學(xué)上易于獲得的表面積和快速氧化還原介導(dǎo)電子遷移,這種電子遷移大大提高了熱力電池(thermocells)的電流產(chǎn)生能力以及總的效率。該團(tuán)隊(duì)指出,帶有MWNT電極的熱力電池(thermocells)效率可像卡諾(Carnot)效率1.4%一樣高,比以前驗(yàn)證的熱力電池(thermocells)要高出3倍。
熱力-電化學(xué)電池利用溫度的電化學(xué)氧化還原電勢產(chǎn)生電力,可成為收獲低位熱的有吸收力的替代方案,設(shè)計簡單,直接實(shí)現(xiàn)熱能到電能的轉(zhuǎn)換,可連續(xù)工作,低的維護(hù)和零的碳排。
研究人員利用來自工業(yè)廢棄物流、地?zé)岷?A href="http://www.mangadaku.com/news/22047.htm">太陽能加熱等來源的低位熱量,采用固態(tài)熱電和Stirling發(fā)動機(jī)就可收獲低溫余熱來作為電能。然而,研究人員也指出,盡管在前十幾年內(nèi)取得一些進(jìn)展,現(xiàn)在的熱電節(jié)能技術(shù)還不是成本很低,并且受到一些物理和材料的限制,而Stirling發(fā)動機(jī)技術(shù)的缺點(diǎn)是初期成本高和存在長期可靠性問題。
熱力電池(thermocells)采用含水亞鐵氰化鉀/鐵氰化鉀氧化還原溶液,其氧化還原系統(tǒng)能可逆地使每個鐵原子交換一個電子,并產(chǎn)生大的反應(yīng)熵,產(chǎn)生大的Seebeck系數(shù)(>1mV/K),和高的交換電流。業(yè)已驗(yàn)證了最好的熱力電池(thermocells)效率典型的為卡諾(Carnot)效率的0.4%,而電力轉(zhuǎn)換的卡諾(Carnot)效率要達(dá)到1.2%是困難的。■
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