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科學(xué)家研制新型地?zé)崮茈姵?無需高溫也能有效發(fā)電

發(fā)布:cyqdesign 2019-07-22 19:28 閱讀:2165
說到清潔可再生能源,人們第一時(shí)間想到的多是太陽(yáng)能、風(fēng)能和潮汐能之類。相比之下,地?zé)崮苁且粋(gè)比較冷門的存在。即便如此,還是有許多研究團(tuán)隊(duì)在深入這方面的研究,比如本文要為大家介紹的新型地?zé)崮?span onclick="sendmsg('pw_ajax.php','action=relatetag&tagname=電池',this.id)" style="cursor:pointer;border-bottom: 1px solid #FA891B;" id="rlt_3">電池。從字面意義可知,地球本身就是一個(gè)“溫暖”的球體。在澳大利亞、美國(guó)等諸多地區(qū),都潛藏著豐富的地?zé)崮茉础?span style="display:none"> .0KOnLdK  
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(圖自:Tokyo Tech,via New Atlas)
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東京工業(yè)大學(xué)和 Sanoh Industrial 的研究人員,剛剛開發(fā)出了一種新型電池,特點(diǎn)是能夠直接將熱能轉(zhuǎn)化為電能。 AwA1&mh  
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據(jù)悉,大多數(shù)地?zé)?span onclick="sendmsg('pw_ajax.php','action=relatetag&tagname=系統(tǒng)',this.id)" style="cursor:pointer;border-bottom: 1px solid #FA891B;" id="rlt_4">系統(tǒng)使用著地表下方幾公里處的熱巖加熱水。通常自然泵送到地面(或者人工抽送),并在利用后泵回。
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遺憾的是,舊式系統(tǒng)需要超過 180℃(365℉)的高溫才能運(yùn)作,且難以實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展。相比之下,日本研究團(tuán)隊(duì)使用了更加直接的方法。 /S/tE  
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他們?cè)O(shè)計(jì)了基于熱敏電池(STC)的新方案,能夠在低于 100℃ 的溫度下發(fā)電,且無需水或水蒸氣這樣的中間載體。
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STC 是由夾在兩個(gè)電極之間的三層材料所構(gòu)成的電池,包含了一個(gè)電子傳輸層(ETM)、一個(gè)半導(dǎo)體鍺層、以及一個(gè)傳輸銅離子的固體電解質(zhì)層。 =nw,*q +  
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將這種特殊設(shè)計(jì)的電池埋入熱地環(huán)境后,熱量可激發(fā)半導(dǎo)體中的電子,使之轉(zhuǎn)移到 ETM 。 <)=3XEcb  
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然后通過電極的外部電路傳遞,最終經(jīng)由另一電極進(jìn)入電解質(zhì) —— 在那里發(fā)生氧化還原反應(yīng)、將低能電子帶回半導(dǎo)體、并開啟新的循環(huán)。
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(圖自:Journal of Materials Chemistry A)
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最初團(tuán)隊(duì)不確定 STC 設(shè)備能夠?qū)⑦@種循環(huán)維持多長(zhǎng)時(shí)間,是否能夠持續(xù)地運(yùn)行下去。但在測(cè)試過程中,他們找到了答案 !7ph,/P$7  
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氧化還原反應(yīng)的最后,會(huì)導(dǎo)致循環(huán)的干涸,因?yàn)椴煌愋偷你~離子,終將在不同的地方停工。 xNocGtS  
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有趣的是,團(tuán)隊(duì)驚訝地發(fā)現(xiàn) —— 只需將 STC 裝置埋在熱源中,即可解決這一問題。然后便是打開外部電路一段時(shí)間后,才能給它充電。 7j4ej|Fjo  
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