據(jù)美國(guó)《每日科學(xué)》和CleanTechnica網(wǎng)站日前報(bào)道,東京理工大學(xué)和Sanoh Industrial的科學(xué)家們開(kāi)發(fā)了一種非常穩(wěn)定的
電池,可以直接將熱量轉(zhuǎn)化為電能,從而提供了一種可持續(xù)利用地?zé)崮艿姆椒ā?/div>
有關(guān)該項(xiàng)研究的論文近日已發(fā)表在了《材料化學(xué)A》期刊上。
地?zé)幔莵?lái)自地球內(nèi)部核裂變產(chǎn)生的一種能量資源。地球內(nèi)部溫度高達(dá)7000℃,在80至100公英里的深度處,溫度會(huì)降至650-1200℃。透過(guò)地下水和熔巖,熱力得以轉(zhuǎn)送至較接近地面的地方。高溫的熔巖將附近的地下水加熱,這些加熱了的水滲出地表時(shí),便成了地?zé)豳Y源。
地?zé)崮苁且环N清潔能源,也是可再生能源,其開(kāi)發(fā)前景十分廣闊。除了溫泉沐浴、地下熱水取暖,地?zé)崮苓可用于發(fā)電。目前,大多數(shù)地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng),主要利用地下熱水或蒸汽為動(dòng)力源。
但這樣的工作系統(tǒng)通常需要超過(guò)180℃的高溫才可以運(yùn)作,難以大規(guī)模的應(yīng)用。
東京理工大學(xué)研究小組開(kāi)發(fā)的這款新型敏熱電池(STCs),能夠在低于100℃的溫度下發(fā)電,且無(wú)需水或水蒸氣這樣的中間載體。如果這項(xiàng)研究未來(lái)可進(jìn)行商業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用,人們將可利用地?zé)崮艽蠓秶靥峁╇娏Α?/div>
圖片來(lái)源:《材料化學(xué)A》期刊(Journal of Materials Chemistry A)該研究小組研發(fā)的STC電池,由三層材料構(gòu)成,包含了電子傳輸層(ETM)、半導(dǎo)體鍺層以及傳輸銅離子的固體電解質(zhì)層。
將這種特殊設(shè)計(jì)的電池埋入熱地環(huán)境后,熱量可激發(fā)半導(dǎo)體層中的電子從低能態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦吣軕B(tài),使之自然地轉(zhuǎn)移到ETM層,然后通過(guò)電極外部電路的傳遞,電子最終經(jīng)由另一電極進(jìn)入電解質(zhì)層。
在電解質(zhì)的兩個(gè)界面上,銅離子發(fā)生氧化還原反應(yīng),能將低能電子帶回半導(dǎo)體層,從而使該過(guò)程重新開(kāi)始循環(huán)。
最初,研究小組并不能確定STC電池可將這種循環(huán)維持多久,也不確定電流是否會(huì)在某一刻停止。
測(cè)試后,研究小組最終找到了答案。當(dāng)電解質(zhì)層的氧化還原反應(yīng)發(fā)生后,該循環(huán)會(huì)由于不同類型的銅離子的重新定位而停止。但研究小組同時(shí)驚奇地發(fā)現(xiàn),只要打開(kāi)外部電路一段時(shí)間,電池在有熱量的情況下即可自行恢復(fù)該循環(huán)。
這意味著,當(dāng)STC電池中的電流停止后,只需將其埋在熱源中即可進(jìn)行充電。
STC電池應(yīng)用場(chǎng)景概念圖, 圖片來(lái)源:Tokyo Tech,via New Atlas“(這種電力獲。┎挥脫(dān)心輻射,不必耗費(fèi)昂貴的石油,也無(wú)需依賴不穩(wěn)定的太陽(yáng)能或風(fēng)能。”該研究小組的首席研究員松下幸子(sachiko matsushita)表示。研究小組的未來(lái)目標(biāo)是對(duì)該電池進(jìn)行下一步的改進(jìn),希望有一天能在不損害地球的情況下解決人類的能源需求。
(責(zé)任編輯:子蕊)
作者:徐寧1 ,如若轉(zhuǎn)載,請(qǐng)注明出處:http://www.m.69gh.com/qianyan//2019080130242.html
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本綜述總結(jié)了近期在解決上述問(wèn)題方面取得的進(jìn)展,其中主要包括混合離子-電子導(dǎo)體(MIEC)的多孔材料和離子-電子絕緣體(IEI)粘合劑的應(yīng)用。
2021-06-10 11:42
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加州大學(xué)圣地亞哥分校的納米工程師開(kāi)發(fā)出一種電池隔膜,可防止電池中的氣態(tài)電解質(zhì)氣化,進(jìn)而避免電池膨脹和爆炸,使超低溫電池更安全。
2021-06-10 08:45
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傳統(tǒng)滑板式設(shè)計(jì)會(huì)增加重量,延長(zhǎng)軸距并增加結(jié)構(gòu)復(fù)雜性。Page-Roberts認(rèn)為,將電池垂直安裝在車(chē)艙內(nèi),可以改善電動(dòng)汽車(chē)的設(shè)計(jì)、用戶體驗(yàn)和制造成本。
2021-06-09 12:24
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據(jù)外媒報(bào)道,德國(guó)慕尼黑工業(yè)大學(xué)凱撒·威廉物理化學(xué)和電化學(xué)研究所和于利希研究中心的科學(xué)家們組成的一個(gè)團(tuán)隊(duì)表示,在此類材料界面上涂上納米涂層,就可以讓電池穩(wěn)定。
2021-06-09 09:09
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6月7日,美國(guó)賓州州立大學(xué)王朝陽(yáng)院士團(tuán)隊(duì)在能源領(lǐng)域頂級(jí)期刊《焦耳》(Joule)發(fā)文,詳細(xì)探討了電動(dòng)飛行汽車(chē)這一獨(dú)特的運(yùn)行場(chǎng)景對(duì)動(dòng)力電池各類性能參數(shù)的需求。
2021-06-08 10:10
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過(guò)去十年,鋰金屬固態(tài)電池的發(fā)展已取得長(zhǎng)足進(jìn)步。然而,在這項(xiàng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的道路上,仍存在一定挑戰(zhàn)。
2021-06-07 08:38
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研究人員致力于實(shí)現(xiàn)成本更低、更輕、更堅(jiān)固和更安全的電池概念。
2021-06-04 22:07
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近日,斯坦福大學(xué)崔屹教授、鮑哲南教授課題組共同提出了一種全新的提升液態(tài)電解液性能設(shè)計(jì)的策略。
2021-06-04 10:10
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近日,南京大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院金鐘教授帶領(lǐng)的“清潔能源材料與器件”研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種基于犧牲模板熱熔法構(gòu)筑和納米晶種修飾的三維多孔銅骨架用于穩(wěn)定循環(huán)的鋰金屬負(fù)極集流體。
2021-06-04 08:53
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據(jù)外媒報(bào)道,大眾汽車(chē)集團(tuán)子公司斯柯達(dá)汽車(chē)與捷克科技公司 IBG Česko合作,使用電動(dòng)汽車(chē)舊電池推出一種智能儲(chǔ)能系統(tǒng)。目前,該系統(tǒng)已部署于斯柯達(dá)各經(jīng)銷(xiāo)商。
2021-06-03 10:23
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