Революция в мире батарей: ученые научились добывать энергию из низкопотенциального тепла

Группа ученых разработала систему, которая эффективно превращает слабое тепло в энергию, для потенциальной зарядки аккумуляторов. Свое достижение они описали в статье, опубликованной журналом Advanced Materials.

Большая часть энергии отработанного тепла существует в виде низкопотенциального тепла, температура которого меньше 100 градусов Цельсия. Его очень сложно преобразовать в полезную энергию с использованием традиционных систем сбора энергии, а самым перспективным способом считаются термически регенеративные электрохимические циклы (TREC), которые объединяют функции аккумулятора и механизм для сбора тепловой энергии.

Группа исследователей, возглавляемая профессором Хен-Уком Ли и профессором Дон-Хва Со из Школы энергетики и химической инженерии Ульсанского национального института науки и технологий (UNIST), в сотрудничестве с профессором Сок У Ли из Наньянского технологического института Университета Сингапура добилась значительных прорывов в использовании источников низкопотенциального тепла. Их открытие может произвести революцию в питании портативных устройств и зарядки аккумуляторных батарей.

Физики изучили, как изменения химических связей влияют на режимы вибрации, особенно в молекулах воды, и обнаружили, что даже небольшие колебания значительно увеличивают температурный коэффициент внутри системы TREC. Основываясь на этих выводах, команда разработала и внедрила высокоэффективную систему TREC с использованием водного электролита на основе ионов натрия.

"Исследование дает ценную информацию о том, как режимы структурной вибрации могут улучшить возможности систем TREC по сбору энергии. Наши результаты углубляют наше понимание внутренних свойств аналогов берлинской лазури, регулируемых этими режимами вибрации, открывая новые возможности для улучшения преобразования энергии", — объяснил профессор Хюн-Вук Ли.

Системы TREC потенциально можно применять в разных областях, особенно в мобильных устройствах, где возникают небольшие перепады температур. Благодаря эффективному улавливанию низкопотенциального тепла и превращению в полезную энергию, они открывают людям путь к азработке аккумуляторных батарей следующего поколения.

Недавно писали, что ученые создали самые эффективные термоэлектрические генераторы, которые превращают разницу температур в электричество. Команда из Южной Кореи сделала гибкую основу из метаматериала, которая повысила стабильность и позволила носить такое устройство прямо на руке.