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

Роботы Figure научились сообща сортировать предметы Роботы Figure научились сообща сортировать предметы

Компания Figure разработала универсальный алгоритм управления роботами

N+1
6 главных мифов об алкоголе 6 главных мифов об алкоголе

Где находится грань между алкоголизмом и желанием выпить после напряженного дня?

Популярная механика
Редкоземельные металлы: что такое, почему редкие и зачем нужны людям Редкоземельные металлы: что такое, почему редкие и зачем нужны людям

Какие металлы считаются редкоземельными и почему получили такое название

ТехИнсайдер
Как полностью удалить уже удаленную программу? Как полностью удалить уже удаленную программу?

Даже удаленный с диска софт может оставлять следы в системе

CHIP
Нация умных людей Нация умных людей

История израильского экономического чуда

kiozk originals
Одна на всех Одна на всех

Женщины на войне — тема отдельная и не менее тяжелая, чем сама война

Добрые советы
Вся правда о чип-тюнинге: риски, нюансы и таблица мощности Вся правда о чип-тюнинге: риски, нюансы и таблица мощности

Увеличение мощности двигателя может обернуться рядом проблем

РБК
Хотеть не вредно: самые быстрые машины Советов Хотеть не вредно: самые быстрые машины Советов

Краткий ликбез на тему советского спортакаростроения

Популярная механика
Застенчивость в раннем детстве повысила риск тревожных расстройств у взрослых Застенчивость в раннем детстве повысила риск тревожных расстройств у взрослых

У подростков из группы риска высока чувствительность к ошибкам

N+1
«Язык мой — враг мой»: как Тина Канделаки, Ксения Собчак, Александра Митрошина и другие блогеры и звезды отреагировали на скандал с Региной Тодоренко «Язык мой — враг мой»: как Тина Канделаки, Ксения Собчак, Александра Митрошина и другие блогеры и звезды отреагировали на скандал с Региной Тодоренко

Самые яркие мнения о скандале с Региной Тодоренко

Esquire
Как сделать промзону городом Как сделать промзону городом

Григорий Ревзин о городе будущего

Weekend
Самые угоняемые автомобили в России. Рейтинг Самые угоняемые автомобили в России. Рейтинг

Страховщики отмечают рост краж автомобилей из Южной Кореи

РБК
Наш паразит Наш паразит

Василий Степанов о «Спутнике» как попытке скрестить «Чужого» и «Лед-2»

Weekend
Технологии армрестлинга: правила, приемы, тактика Технологии армрестлинга: правила, приемы, тактика

Армрестлинг — идеальное сражение для небольшого помещения

Популярная механика
Голубая дивизия и блокада Ленинграда Голубая дивизия и блокада Ленинграда

Отрывок из книги про блокаду Ленинграда

СНОБ
Советская роскошь. На чем ездила элита СССР Советская роскошь. На чем ездила элита СССР

Внедорожная «Волга», инжекторный спорткар и другие автомобили советских вождей

РБК
Схватить на лету: 5 компаний, которые начали выпускать «противовирусные» товары Схватить на лету: 5 компаний, которые начали выпускать «противовирусные» товары

Из-за эпидемии многим предприятиям пришлось перестроить свой бизнес

Forbes
Семь опасных предметов в вашем доме Семь опасных предметов в вашем доме

Вещи, которые могут представлять серьезную угрозу здоровью

Домашний Очаг
Куда подевались миллионы лет истории: тайны геологических слоев Куда подевались миллионы лет истории: тайны геологических слоев

В скальных образованиях отсутствуют миллионы лет истории Земли

Популярная механика
5 неочевидных сервисов для работы из дома 5 неочевидных сервисов для работы из дома

Эти сервисы и приложения помогут оптимизировать время и силы

Популярная механика
Жизнь для себя Жизнь для себя

Всё больше людей предпочитают жить в одиночестве

Здоровье
Как герои культовых фильмов носили пижамы Как герои культовых фильмов носили пижамы

Если вам хочется провести весь день в пижаме, мы совершенно не возражаем

GQ
Челку делать будем? Челку делать будем?

Чтобы собака выглядела опрятной и ухоженной, можно обойтись и без мастера

Лиза
Цветки с двусторонней симметрией быстро сориентировались после переворота Цветки с двусторонней симметрией быстро сориентировались после переворота

Цветки, у которых различаются верх и низ умеют возвращаться в прежнее положение

N+1
Меловые отложения рассказали о тропиках в Антарктиде Меловые отложения рассказали о тропиках в Антарктиде

Какие условия окружающей среды были в Антарктиде миллионы лет назад?

N+1
Интернет-маркетолог Дмитрий Чевычалов: Как получить налоговый вычет за интернет-обучение Интернет-маркетолог Дмитрий Чевычалов: Как получить налоговый вычет за интернет-обучение

Как вернуть собственные деньги, потраченные на образование?

СНОБ
Эффект 14 популярных диет не продержался больше года Эффект 14 популярных диет не продержался больше года

Какая из существующих диет эффективнее всего?

N+1
25 убийственных цитат Джереми Кларксона о машинах, которые ему не понравились 25 убийственных цитат Джереми Кларксона о машинах, которые ему не понравились

Ни один автоконцерн не избег участи испытать унижение от Джереми Кларксона

Maxim
Эпидемиологическая модель предсказала появление автомобильных пробок Эпидемиологическая модель предсказала появление автомобильных пробок

Симуляция движения показала хорошее совпадение с реальными данными

N+1
Снаружи всех измерений: почему Егор Летов — великий Снаружи всех измерений: почему Егор Летов — великий

Что главный панк русской музыки делал снаружи всех измерений

Esquire
Открыть в приложении