高效回發(fā)低溫余熱的熱力電池即將開發(fā)

由美國、印度和澳大利亞組成的國際團隊于2010年2月20日宣布，驗證了實用結(jié)構(gòu)的熱力-電化學電池(thermocells)，它采用相對廉價的碳多壁納米管(MWNT)回收了低溫熱能，這一成果已發(fā)布在美國化學學會雜志《NanoLetters》中。

這些電極可提供高的電化學上易于獲得的表面積和快速氧化還原介導(dǎo)電子遷移，這種電子遷移大大提高了熱力電池(thermocells)的電流產(chǎn)生能力以及總的效率。該團隊指出，帶有MWNT電極的熱力電池(thermocells)效率可像卡諾（Carnot）效率1.4%一樣高，比以前驗證的熱力電池(thermocells)要高出3倍。

研究人員利用來自工業(yè)廢棄物流、地熱和太陽能加熱等來源的低位熱量，采用固態(tài)熱電和STIrling發(fā)動機就可收獲低溫余熱來作為電能。然而，研究人員也指出，盡管在前十幾年內(nèi)取得一些進展，現(xiàn)在的熱電節(jié)能技術(shù)還不是成本很低，并且受到一些物理和材料的限制，而STIrling發(fā)動機技術(shù)的缺點是初期成本高和存在長期可靠性問題。

熱力-電化學電池（也稱之為熱流電電池或熱力電池）利用溫度的電化學氧化還原電勢產(chǎn)生電力，可成為收獲低位熱的有吸收力的替代方案，設(shè)計簡單，直接實現(xiàn)熱能到電能的轉(zhuǎn)換，可連續(xù)工作，低的維護和零的碳排。

熱力電池(thermocells)采用含水亞鐵氰化鉀/鐵氰化鉀氧化還原溶液，其氧化還原系統(tǒng)能可逆地使每個鐵原子交換一個電子，并產(chǎn)生大的反應(yīng)熵，產(chǎn)生大的Seebeck系數(shù)(>1mV/K)，和高的交換電流。業(yè)已驗證了最好的熱力電池(thermocells)效率典型的為卡諾（Carnot）效率的0.4%，而電力轉(zhuǎn)換的卡諾（Carnot）效率要達到1.2%是困難的。