Революція у світі батарей: вчені навчилися добувати енергію з низькопотенційного тепла

Група вчених розробила систему, яка ефективно перетворює слабке тепло на енергію для потенційної зарядки акумуляторів. Своє досягнення вони описали в статті, опублікованій журналом Advanced Materials.

Більша частина енергії відпрацьованого тепла існує у вигляді низькопотенційного тепла, температура якого менша за 100 градусів Цельсія. Його дуже складно перетворити на корисну енергію з використанням традиційних систем збору енергії, а найперспективнішим способом вважаються термічно регенеративні електрохімічні цикли (TREC), які об'єднують функції акумулятора і механізму для збору теплової енергії.

Група дослідників, очолювана професором Хен-Уком Лі та професором Дон-Хва Со зі Школи енергетики та хімічної інженерії Ульсанського національного інституту науки і технологій (UNIST), у співпраці з професором Сок У Лі з Наньянського технологічного інституту Університету Сінгапуру домоглася значних проривів у використанні джерел низькопотенційного тепла. Їхнє відкриття може зробити революцію в живленні портативних пристроїв і зарядки акумуляторних батарей.

Фізики вивчили, як зміни хімічних зв'язків впливають на режими вібрації, особливо в молекулах води, і виявили, що навіть невеликі коливання значно збільшують температурний коефіцієнт всередині системи TREC. Ґрунтуючись на цих висновках, команда розробила і впровадила високоефективну систему TREC з використанням водного електроліту на основі іонів натрію.

"Дослідження дає цінну інформацію про те, як режими структурної вібрації можуть поліпшити можливості систем TREC зі збору енергії. Наші результати поглиблюють наше розуміння внутрішніх властивостей аналогів берлінської блакиті, регульованих цими режимами вібрації, відкриваючи нові можливості для поліпшення перетворення енергії", — пояснив професор Хюн-Вук Лі.

Системи TREC потенційно можна застосовувати в різних галузях, особливо в мобільних пристроях, де виникають невеликі перепади температур. Завдяки ефективному вловлюванню низькопотенційного тепла і перетворенню на корисну енергію, вони відкривають людям шлях до розробки акумуляторних батарей наступного покоління.

Нещодавно писали, що вчені створили найефективніші термоелектричні генератори, які перетворюють різницю температур на електрику. Команда з Південної Кореї зробила гнучку основу з метаматеріалу, яка підвищила стабільність і дала змогу носити такий пристрій просто на руці.