Химики разработали термогальванический элемент на основе гидрогеля

N+1Наука

Термогальванический элемент из гидрогеля преобразовал нагрев аккумулятора в электричество

Артем Моськин

Jun Chen et al. / Nano Letters, 2020

Химики разработали термогальванический элемент на основе гидрогеля, который способен эффективно охлаждать аккумулятор за счет испарения воды и преобразовывать часть энергии в электричество. С помощью такого гидрогеля ученые смогли понизить температуру литий-ионного аккумулятора на 20 градусов Цельсия и выработать пять милливатт полезной мощности. Статья опубликована в журнале Nano Letters.

Электрические и энергетические устройства, как солнечные элементы, диоды и микропроцессоры, выделяют большое количество тепла в процессе своей работы. Это тепло требуется отводить от источника, чтобы избежать локального перегрева, который снизит эффективность работы устройства и срок его эксплуатации. Ученые пытаются решить проблему сочетания отвода лишнего тепла и преобразования этого тепла в полезную работу. Традиционные подходы к утилизации тепла — термоэлектрические модули — добавляют лишнее тепловое сопротивление, которое препятствует рассеянию тепла и увеличивает температуру внутри устройства. А для эффективных теплоотводов нужны энергозатратные вентиляторы и насосы. На сегодняшний момент эти конфликтующие процессы не могут быть достигнуты.

В последние годы ученые разработали термогальванические элементы в качестве эффективных дешевых утилизаторов тепла. Они состоят из двух инертных электродов и раствора электролита между ними. За преобразование энергии отвечает ионная миграция в растворе и изменение энтропии в зависимости от температуры при переходе электрона между окислительно-восстановительной парой и электродами. В отличие от термоэлектрических, в термогальванических элементах растворитель нужен только для поддержки ионного транспорта и окислительно-восстановительной реакции, а потому может быть удален из электролита без ухудшения эффективности термоэлектрических процессов. На основании этого растворителя можно сделать дополнительный термодинамический цикл, например, в водных электролитах вода может испаряться, унося с собой избыток тепла, и конденсироваться, восстанавливая свое изначальное состояние.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

«Человек-дракон» оказался денисовцем «Человек-дракон» оказался денисовцем

Денисовцы — один из самых из загадочных видов или подвидов древних людей...

N+1
Лика Мизинова. Гнездо для чайки Лика Мизинова. Гнездо для чайки

В своих рассказах Чехов много раз использовал реалии судьбы Лики Мизиновой

Караван историй
Вторую межзвездную комету заподозрили в рекордной старости Вторую межзвездную комету заподозрили в рекордной старости

Какие свойства у открытого межзвездного объекта — кометы 3I/ATLAS

N+1
От первого голоса От первого голоса

Елена Стафьева о фильме, где Мартин Марджела говорит о себе сам

Weekend
Ученые предсказали точную дату конца Вселенной— и он случится раньше, чем предполагалось Ученые предсказали точную дату конца Вселенной— и он случится раньше, чем предполагалось

Ученые впервые назвали точную дату конца Вселенной

Inc.
Какую операционную систему выбрать: Windows и альтернативы Какую операционную систему выбрать: Windows и альтернативы

Даже если вам кажется, что выбор ОС очевиден, не спешите с выводами

CHIP
Забудьте про жизнь на 26 000 рублей в месяц: каким будет новый застой после пандемии Забудьте про жизнь на 26 000 рублей в месяц: каким будет новый застой после пандемии

Режим самоизоляции придает нынешнему кризису новые черты

Forbes
Готовы ли вы узнать, что такое семена для ушей и зачем они вам нужны? Готовы ли вы узнать, что такое семена для ушей и зачем они вам нужны?

Этот неинвазивный метод акупунктуры обожает Наоми Кэмпбелл

GQ
10 миллиардеров поколения 20-летних: самые молодые участники рейтинга Forbes 10 миллиардеров поколения 20-летних: самые молодые участники рейтинга Forbes

Попасть в глобальный список миллиардеров Forbes до 30 лет непросто

Forbes
Павел Волчков: «Ваш холодильник будет заказывать вам еду по вашему индивидуальному графику питания» Павел Волчков: «Ваш холодильник будет заказывать вам еду по вашему индивидуальному графику питания»

Человек-генетик о том, что будущее – в персонализации всего

Maxim
5 советов, как сохранить любовь в условиях изоляции 5 советов, как сохранить любовь в условиях изоляции

Рады ли вы тому, что сбылась ваша мечта остаться только вдвоем?

Psychologies
Краткая история выдуманных языков: эсперанто, сольресоль, новояз Краткая история выдуманных языков: эсперанто, сольресоль, новояз

Зачем люди разрабатывают новые языки?

Популярная механика
Человек, культура, цифра: лучшие музейные проекты России Человек, культура, цифра: лучшие музейные проекты России

Современные музеи становятся частью информационного пространства

Популярная механика
Кортизол под контролем Кортизол под контролем

Как контролировать уровень главного гормона стресса – кортизола

Худеем правильно
Начало катастрофической потери биоразнообразия назначили на 2030 год Начало катастрофической потери биоразнообразия назначили на 2030 год

Антропогенное изменение климата продолжается уже несколько десятилетий

N+1
8 бьюти-проблем, которые начнутся у тебя из-за карантина — ищем решение 8 бьюти-проблем, которые начнутся у тебя из-за карантина — ищем решение

Карантин повлиял на жизнь каждого человека и не прошел мимо нашей бьюти-рутины

Cosmopolitan
Жизнь в забвении: история киноактрисы Нины Ивановой Жизнь в забвении: история киноактрисы Нины Ивановой

Звезда «Весны на Заречной улице» продолжала актерскую карьеру и после фильма

Cosmopolitan
Красивый дьявол на улицах Нью-Йорка: почему «Американский психопат» Эллиса — на самом деле комедия Красивый дьявол на улицах Нью-Йорка: почему «Американский психопат» Эллиса — на самом деле комедия

Почему «Американский психопат» Брета Истона Эллиса — лучшая сатира XX века

Esquire
Долг платежом красен: как дружить с теми, кому мы обязаны Долг платежом красен: как дружить с теми, кому мы обязаны

Можно ли сохранить с ними дружеские отношения, или ссора неизбежна

Psychologies
Дальнозоркость и близорукость: отличие двух проблем со зрением простыми словами Дальнозоркость и близорукость: отличие двух проблем со зрением простыми словами

Чем отличается близорукость от дальнозоркости?

Playboy
20 способов остаться нормальным человеком 20 способов остаться нормальным человеком

Адекватность — самое стремительно исчезающее свойство современного мужчины

GQ
Отрывок из книги «Нормальные люди» Салли Руни, которая станет знаковой для миллениалов Отрывок из книги «Нормальные люди» Салли Руни, которая станет знаковой для миллениалов

Фрагмент роман «Нормальные люди» ирландки Салли Руни

Esquire
От Джима Керри до Брэда Питта: 8 кинозвезд без актерского образования От Джима Керри до Брэда Питта: 8 кинозвезд без актерского образования

Оказывается, далеко не все голливудские звезды работают по профилю

РБК
Круговая осада. Четыре экстренные задачи правительства Мишустина Круговая осада. Четыре экстренные задачи правительства Мишустина

Последствиями пандемии могут стать безработица, банкротства и экономический спад

Forbes
Что влияет на стоимость фермерских продуктов Что влияет на стоимость фермерских продуктов

Из чего же выстраивается стоимость фермерских продуктов и может ли она быть ниже

СНОБ
“Изделие 279”: четырехгусеничный монстр для ядерной войны “Изделие 279”: четырехгусеничный монстр для ядерной войны

Один из загадочных проектов супертанка времен холодной войны

Популярная механика
Голос Америки: чем армия США будет сражаться в скором будущем Голос Америки: чем армия США будет сражаться в скором будущем

Лазеры, всевозможные электромагнитные пушки и другое новейшее оружие

Популярная механика
Индустрия аудиокниг изнутри Индустрия аудиокниг изнутри

Как сделать карьеру в озвучке книг или рекламных проектов

СНОБ
Какой была Европа XVI века глазами Мишеля де Монтеня? Впервые на русском выходят дневники французского писателя — публикуем фрагмент Какой была Европа XVI века глазами Мишеля де Монтеня? Впервые на русском выходят дневники французского писателя — публикуем фрагмент

Монтень описывает Рим, видит посла московитов и посещает ватиканскую библиотеку

Esquire
Инсайдерский гид по музыкальной индустрии: на русском языке вышла книга Дэвида Бирна «Как работает музыка». Публикуем ее фрагмент Инсайдерский гид по музыкальной индустрии: на русском языке вышла книга Дэвида Бирна «Как работает музыка». Публикуем ее фрагмент

Бирн рассказывает о работе в группе и со сторонними музыкантами

Esquire
Открыть в приложении