10大革命性技術(shù):儲存熱能的電池

發(fā)布時(shí)間:2014-12-24 10:35    發(fā)布者:李寬
關(guān)鍵詞: 革命性技術(shù) , 新型電池
撰文 瑞安·布拉德利(Ryan Bradley) 翻譯 王棟

基于熱耦合效應的新型電池,可以將白白流失的熱能轉化為電能,這一技術(shù)擁有巨大的應用前景。

在工業(yè)生產(chǎn)中,每年都有100億瓦特的電量以熱能的形式被浪費掉了,而這些能量足夠為1000萬(wàn)戶(hù)家庭提供照明用電。通過(guò)熱電效應(thermoelectric effect),就可以利用溫差發(fā)電,把這類(lèi)熱能轉化為電能。但是,這樣也只能利用其中的一部分。麻省理工學(xué)院的博士后研究員楊遠(Yuan Yang)解釋道:這是因為幾十年來(lái)的研究都表明,需要達到500℃以上的溫差,才能產(chǎn)生出具有實(shí)際使用價(jià)值的能量。不幸的是,據美國環(huán)境保護局(Environmental Protection Agency)的估計,在美國每年浪費的能量中,有三分之一都是以低于100℃的溫度逃逸掉的。

楊遠和他的導師、斯坦福大學(xué)的陳剛(Gang Chen),以及博士后研究員崔屹(Yi Cui)和李碩祐(Seok Woo Lee)一道,研發(fā)出了一種溫差僅為理論值1/10(低至50℃)的發(fā)電技術(shù)。這種技術(shù)的關(guān)鍵是利用了熱耦效應(thermogalvanic effect,與熱電效應有類(lèi)似之處)。在這個(gè)過(guò)程中,材料整體的溫度都隨電壓而變化,而非僅在電池中產(chǎn)生溫度差。研究團隊使用不帶電的電池芯,配以銅電極,在高溫時(shí)進(jìn)行充電,然后再讓它們冷卻——神奇的事情發(fā)生了,電池的放電電壓比為它們充電時(shí)所用的電壓更高。換句話(huà)說(shuō),用于加熱電池的能量被電池以電能的形式收集了起來(lái)。

直到近兩年,電池電極的效率才達到能將如此小的溫差轉化為電能的程度,楊遠介紹說(shuō)。而且在實(shí)現商業(yè)化前,這項技術(shù)還需要很多的研究工作來(lái)進(jìn)一步完善。但是,人們遲早會(huì )建起由大量電池組筑起的“圍墻”,環(huán)繞在工廠(chǎng)煙囪或發(fā)電廠(chǎng)的周?chē),將以往白白浪費掉的熱能轉化為電力!斑@一場(chǎng)景非常誘人,”楊遠說(shuō),“因為被浪費掉的熱能隨處可見(jiàn)!

--新浪科技

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