科学家研制新型地热能电池 无需高温也能有效发电

发布:cyqdesign 2019-07-22 19:28 阅读:2685
说到清洁可再生能源,人们第一时间想到的多是太阳能、风能和潮汐能之类。相比之下,地热能是一个比较冷门的存在。即便如此,还是有许多研究团队在深入这方面的研究,比如本文要为大家介绍的新型地热能电池。从字面意义可知,地球本身就是一个“温暖”的球体。在澳大利亚、美国等诸多地区,都潜藏着丰富的地热能源。 V=V:SlS9|  
s,n0jix@  
 }'/`2!lY  
(图自:Tokyo Tech,via New Atlas)
7C ,UDp|  
东京工业大学和 Sanoh Industrial 的研究人员,刚刚开发出了一种新型电池,特点是能够直接将热能转化为电能。 \\7ZWp\fN  
_D_LgH;}  
据悉,大多数地热系统使用着地表下方几公里处的热岩加热水。通常自然泵送到地面(或者人工抽送),并在利用后泵回。
;u(<h?%e  
,7NZu0  
遗憾的是,旧式系统需要超过 180℃(365℉)的高温才能运作,且难以实现扩展。相比之下,日本研究团队使用了更加直接的方法。 V8-oYwOR  
U1RpLkibQ  
他们设计了基于热敏电池(STC)的新方案,能够在低于 100℃ 的温度下发电,且无需水或水蒸气这样的中间载体。
\lC   
%r6y ;vAf  
STC 是由夹在两个电极之间的三层材料所构成的电池,包含了一个电子传输层(ETM)、一个半导体锗层、以及一个传输铜离子的固体电解质层。 kO{s^_qR^c  
[E JQ>?D  
将这种特殊设计的电池埋入热地环境后,热量可激发半导体中的电子,使之转移到 ETM 。 I_rO!  
yi%-7[*]=  
然后通过电极的外部电路传递,最终经由另一电极进入电解质 —— 在那里发生氧化还原反应、将低能电子带回半导体、并开启新的循环。
>ByXB!Wi+  
uVDa^+=  
@u%_1  
(图自:Journal of Materials Chemistry A)
<5jzl  
最初团队不确定 STC 设备能够将这种循环维持多长时间,是否能够持续地运行下去。但在测试过程中,他们找到了答案 OYmR<x5y/  
F>[,zN  
氧化还原反应的最后,会导致循环的干涸,因为不同类型的铜离子,终将在不同的地方停工。 ^?]%sdT q  
:!b'Vk  
有趣的是,团队惊讶地发现 —— 只需将 STC 装置埋在热源中,即可解决这一问题。然后便是打开外部电路一段时间后,才能给它充电。 {0^&SI"5`E  
u[/m|z  
团队表示,此举有望实现 STC 装置的“半永久性”供电。首席研究员 Sachiko Matsushita 称: C[Dav&=^F  
k]HEhY  
借助这样的设计,原先低利用率的地热能,也可成为一种很有希望的可再生能源。 (tGY%oT"  
ez!C?  
你无需担心辐射,不耗费昂贵的石油,也无需依赖不稳定的太阳能或风能。
5 Ho^N1q  
V6#K2  
之后,研究团队将对其进一步改进,以尽快地投入实际使用。有关这项研究的详情,已经发表在近日出版的《材料化学A》期刊上。原标题为: hk;7:G  
{=-\|(Bx  
《A sensitized thermal cell recovered using heat》
mJ`A_0  
'hv k  
链接:https://www.titech.ac.jp/english/news/2019/044697.html
分享到:

最新评论

我要发表 我要评论
限 50000 字节
关于我们
网站介绍
免责声明
加入我们
赞助我们
服务项目
稿件投递
广告投放
人才招聘
团购天下
帮助中心
新手入门
发帖回帖
充值VIP
其它功能
站内工具
清除Cookies
无图版
手机浏览
网站统计
交流方式
联系邮箱:广告合作 站务处理
微信公众号:opticsky 微信号:cyqdesign
新浪微博:光行天下OPTICSKY
QQ号:9652202
网站维护:成都光行天下科技有限公司
Copyright © 2005-2026 光行天下 蜀ICP备06003254号-1