В 2011 году Стэнфорд исследователи описали новую форму сбора энергии устройства придумав, как "смешивать энтропию в аккумуляторе» в Nano Letters . Их устройство извлекает электричество из химической энергии, доступной в системе, где градиент концентрации ион присутствует; в этом случае, когда сточные воды с низкой соленостью или речной воды смешивали с ~ 0,6 М NaCl богатой морской воды. Считается, что во время этого процесса смешивания, имеется снижение энергии 2,2 кДж на литр пресной воды.
С помощью двух электродов, один Na + избирательным другой Cl - селективный, в состояние зарядки, когда батарея имеет воду с низкой соленостью, где ионы в электродах удаляются с помощью градиента концентрации. Далее, морская вода заменяет воду с низклй соленостью и потенциал между электродами возрастает. Это сопровождается состоянии разгрузки, где ионы из раствора более высокой концентрации реинкорпорировать в их ионный селективный электрод. Этот цикл зарядки / разрядки производит экстрагируемого энергии за цикл, как описано в рисунке показан.
В новой работе, та же группа исследует замены катодного материала с более высокой мощности материала, Na4Mn9O18 , в отличие от ранее сообщалось Na2Mn5O10 . Общее улучшение наблюдалось, когда исследователи моделировали батареи подключенные в серии, передав одну и ту же сточных водах сточных вод 12 раз через тот же ячейки. При этом, совокупная энергия, произведенная была 0,44 кВтч / м3 для сточных вод, по сравнению с теоретическим максимумом в 0,65 кВтч / м3 . Это означает общую эффективность 68%. Будущие соображения включают сокращение количества батарей, необходимых в серии, а также отказа от использования серебра в качестве Cl - селективного электрода, для окружающей среды.
|
