|
Ученые Австралии улучшили технологию, которая перерабатывает отходы тепла в полезную энергию с помощью ионных жидкостей, содержащих окислительно-восстановительные пары кобальта в качестве электролита в термоэлектрических ячейках.
Термоэлектрохимические устройства генерируют энергию, когда существует градиент температуры по окислительно-восстановительной пары. Электроэнергия, генерируемая ими еще не достаточно, чтобы использовать в качестве основного источника энергии, но термоэлектрические элементы могут быть использованы для сбора отходов энергии для производства энергии.
Водные или органических растворов традиционно образуют электролита в термоэлектрических ячейках. Летучесть воды и большинства органических растворителей ограничивает рабочую температуру растворителей, который может испариться, уменьшая долгосрочную стабильность и выходная мощность ячеек. Ионные жидкости имеют чрезвычайно низкое давление паров, из-за сильного ионных взаимодействий, так что не легко испаряется. Их низкую теплопроводность по сравнению с водой также помогает поддерживать градиент температуры ионных жидкостей поперек устройства.
Выдающуюся производительность устройства разработанного Дженни Прингл , из Университета Дикин, Мельбурн, и коллеги Дуг Макфарлейн и Тед Авраама в университете Монаш, связано с высокой энтропией разница Co 2+ / Co 3+ окислительно-восстановительной пары. Переход кобальта от низкой до высокой спин вызывает большое изменение в связи металл-лиганд длины и считается причиной того, что эта система производит такие высокие напряжения.
"Хотя сила от этих устройств не массивный, достаточно, чтобы компенсировать спроса. Они имеют преимущества по сравнению с твердым полупроводниковых приборов, поскольку они могут быть гибкими, дешевле и работают при более низких температурах. Например, они могут быть обернуты вокруг горячих труб на электростанциях, объясняет Прингл.
Комментируя потенциальных термоэлектрических устройств для утилизации тепла окружающей среды в жилом или в офисе, Прингл говорит: "они будут работать, но в связи с меньшем перепаде температур, власть восстановился будет ниже.
'Производство электроэнергии обычно требует температуры свыше 1000 ° С. Эта технология может сосредоточиться низкосортных отходов тепла в 100-200 ° С в диапазоне высокой плотности полезной мощности" считает
Джордж Чен , специалист в области электрохимических технологий в Университете Ноттингема, Великобритания.
Джозеф Хирименс который исследует утилизации тепла в Университете штата Огайо, США, говорит по поводу более широкого применения устройств. "Электролитические устройства имеют движущихся частей, в отличие от классических термоэлектричества, потому что они требуют движения жидкости, если не насоса. Они могут быть сконструированы таким образом, что естественной конвекции заботится об этом, но устройства все еще чувствительны к ориентации. Это сделает их непригодными для транспортных приложений.
Прингл говорит, что, так как это первый доклад окислительно-восстановительной пары кобальта с с использованием ионной жидкости электролитов для термоэлектрических ячеек, они все еще изучают, как они работают.
| 