高效回发低温余热的热力电池即将开发

高效回发低温余热的热力电池即将开发

由美国、印度和澳大利亚组成的国际团队于2010年2月20日宣布，验证了实用结构的热力-电化学电池(thermocells)，它采用相对廉价的碳多壁纳米管(MWNT)回收了低温热能，这一成果已发布在美国化学学会杂志《NanoLetters》中。

这些电极可提供高的电化学上易于获得的表面积和快速氧化还原介导电子迁移，这种电子迁移大大提高了热力电池(thermocells)的电流产生能力以及总的效率。该团队指出，带有MWNT电极的热力电池(thermocells)效率可像卡诺（Carnot）效率1.4%一样高，比以前验证的热力电池(thermocells)要高出3倍。

研究人员利用来自工业废弃物流、地热和太阳能加热等来源的低位热量，采用固态热电和STIrling发动机就可收获低温余热来作为电能。然而，研究人员也指出，尽管在前十几年内取得一些进展，现在的热电节能技术还不是成本很低，并且受到一些物理和材料的限制，而STIrling发动机技术的缺点是初期成本高和存在长期可靠性问题。

热力-电化学电池（也称之为热流电电池或热力电池）利用温度的电化学氧化还原电势产生电力，可成为收获低位热的有吸收力的替代方案，设计简单，直接实现热能到电能的转换，可连续工作，低的维护和零的碳排。

热力电池(thermocells)采用含水亚铁氰化钾/铁氰化钾氧化还原溶液，其氧化还原系统能可逆地使每个铁原子交换一个电子，并产生大的反应熵，产生大的Seebeck系数(>1mV/K)，和高的交换电流。业已验证了最好的热力电池(thermocells)效率典型的为卡诺（Carnot）效率的0.4%，而电力转換的卡诺（Carnot）效率要达到1.2%是困难的。