近日,美國麻省理工學(xué)院和斯坦福大學(xué)的研究人員在美國《國家科學(xué)院學(xué)報》上發(fā)表文章,公布了一種新研發(fā)的自充電電池。這種電池,可把工廠廢熱和地?zé)岬饶芰哭D(zhuǎn)化為電能,這種電池將來能在沒有電網(wǎng)的偏遠地區(qū)使用。
該成果由美國工程院院士、麻省理工學(xué)院教授陳剛和斯坦福大學(xué)教授崔屹共同領(lǐng)導(dǎo)并合作完成。研究論文第一作者、麻省理工學(xué)院的楊遠博士告訴記者,普通電池通過外加電源充電,但他們研發(fā)的新電池通過利用“熱再生電化學(xué)循環(huán)”中溫度與電池電壓的關(guān)系,把熱能轉(zhuǎn)化為電能,通俗地說,這種電池通過溫度改變而進行充電。
在論文實驗驗證的例子中,這種電池在使用時,先要在20攝氏度的室溫下放電,然后將電池加熱到60攝氏度,加熱過程相當(dāng)于給電池充電。該電池特殊之處在于,此時需維持在60攝氏度,電池才能繼續(xù)放電。放完電后降溫充電,回到20攝氏度室溫后又可以再次使用。
楊遠指出,制造電池兩個電極的材料都很便宜,分別是藍色染料普魯士藍以及鐵氰化鉀和亞鐵氰化鉀。雖然氰化鉀是劇毒,但和鐵結(jié)合在一起后就很穩(wěn)定,毒性很低。這種電池可在100攝氏度的熱源環(huán)境中使用,包括工廠廢熱、地?zé)岷完柟庖鸬臏囟茸兓龋滢D(zhuǎn)化效率為1%至2%,接近于同樣溫度范圍內(nèi)熱電材料的轉(zhuǎn)化效率。
對于這種電池的應(yīng)用,楊遠認(rèn)為,可能主要還是廢熱回收或收集環(huán)境中的熱能,比如用于沙漠、熱帶雨林等沒有電網(wǎng)的偏遠地區(qū)。同時他也強調(diào),熱能充電電池技術(shù)目前還處于研發(fā)階段,距離實際應(yīng)用還有很長的路要走。