刊名:经济科学
主办:北京大学
主管:中华人民共和国教育部
ISSN:1002-5839
CN:11-1564/F
语言:中文
周期:双月
影响因子:1.804688
被引频次:83062
数据库收录:
中文核心期刊(2017);CSSCI中文社科引文索引(2019-2020);统计源期刊(2018);中国人文社会科学核心期刊(2018);期刊分类:理论经济
原标题:《科学》刊发!华中大周军教授团队揭示水系热化学电池广阔应用前景
来源:华中科技大学
9月11日,《科学》(Science)以First Release形式刊发了武汉光电国家研究中心周军教授团队最新研究进展“Thermosensitive-crystallization boosted liquid thermocells for low-grade heat harvesting”。该研究工作第一署名单位为华中科技大学武汉光电国家研究中心,博士生余帛阳、段将将副教授为共同第一作者,周军为通讯作者。此外,论文合作者还包括武汉大学化学与分子科学学院丛恒将副教授、周军团队多名研究生(谢文科、柳容、庄欣妍、王卉、齐备)、华中科技大学材料科学与工程学院徐鸣教授和中国科学院北京纳米能源与系统研究所王中林院士等。
\r\t\t\t\t\t\t\t\t\t\r\t\t\t\t\t\t\t\t\r\t\t\t\t\t\t\t\t\t\r\t\t\t\t\t\t\t\t研究提到,低品位热能(<100℃)广泛存在于自然环境和工业生产过程中,包括环境热(太阳光热、地热)、工业废热以及人体热等,但由于缺乏经济高效的能源回收技术,该部分能量基本被废弃。水系热化学电池被认为是一种低成本、易放大的热电转换技术。据预测,热化学电池的相对卡诺循环效率若达到5%以上即有望实现商业化应用,但至今仍无法跨过这一门槛(此前最高相对卡诺循环效率为~3.95%)。水系热化学电池相对卡诺循环效率与塞贝克系数、热导率以及电导率三个参数紧密关联。例如,增大塞贝克系数、提高电导率或降低热导率均可提升电池转化效率。然而,这三个参数之间强耦合,难以实现协同优化,使得热化学电池效率的提升存在巨大挑战。在前期研究工作中,周军团队以K3Fe(CN)6/K4Fe(CN)6水系热化学电池基准体系作为研究对象,通过特异性配体协同调控氧化还原对溶剂化结构,获得了热化学电池领域最高塞贝克系数4.2mVK-1(Nat. Commun. 2018, 9, 5146)。在此工作基础上,该团队提出利用热敏性晶体材料诱导可持续离子浓度梯度的科学思想(图a),实现了塞贝克系数和有效热导率的协同优化,获得了目前热化学电池领域最高相对卡诺循环效率11.1%(图b)。
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