華科Science：用于低熱回收的增強型液體熱電池

【研究背景】

大量的低溫熱能（低于373K）分布在工業過程（廢熱）、環境（太陽能和地熱能）和人體中，但是由于成本效益較低而被大量浪費。液態熱電池（LTCs）是一種廉價、可擴展的熱電器件，它將熱量轉化為能量，可以回收低溫熱量。熱電器件的性能是通過器件的優值系數（Z=S_e²σ/κ）來評估的，該值取決于Seebeck系數（S_e）、電導率（σ）和熱導率（κ）。在熱電器件中，傳統的固態熱電電池是研究最多的。然而，由于眾所周知的固體熱電材料中S_e、σ和κ之間的強相互依賴性，它們在室溫下的效率僅略有提高。這對于不含稀有元素的低成本材料尤其成問題

【成果簡介】

近日，華中科技大學周軍團隊利用溫敏結晶工藝，在不破壞σ的情況下，顯著提高Seebeck系數（S_e），抑制熱導率（κ），使LTCs在室溫附近的卡諾相關效率（ηr）高達11.1%。因此，獲得的LTCs的成本-性能指標大幅降低，并與當前發電技術相媲美，這表明它具有廉價和高效收集低溫廢熱能的潛力。該文章近日以題為“Thermosensitive crystallization–boosted liquid thermocells for low-grade heat harvesting”發表在知名期刊Science上。

【圖文導讀】

圖一、TC-LTC中結晶誘導增強的塞貝克效應

圖二、添加劑引起TC-LTC的塞貝克效應增強

圖三、TC-LTC的熱電性能

圖四、TC-LTC的供電測試

文獻鏈接：Thermosensitive crystallization–boosted liquid thermocells for low-grade heat harvesting (Science, 2020, doi: 10.1126/science.abd6749)

本文由大兵哥供稿。