體熱有什麼用?熱能充電超級電容器告訴你

2021-02-13 材料牛

通過蹬自行車等機械運動給手機充電的技術已經屢見不鮮，那你聽說過將人體散熱轉化成電能嗎？日前，德州農業大學的科學家製備了這樣一種超級電容器，為電能來源提供了新的思路。

德州農業大學機械工程系海灣石油發展學教授Choongho Yu博士及其研究生團隊日前提出了一個關於電能儲存的新概念：熱能充電固態超級電容器。除了傳統充電方式外，這種特殊的超級電容器能夠完全依靠熱能來給自身充電。

Yu說：「這一固態聚合物電解質提供大量熱感應電壓的發現真可謂是史無前例。這種熱感應電壓能夠激發電極充電的電化學反應。」該熱充電固態超級電容器能夠同時將熱能轉化成電能並儲存起來。舉個例子，人體或其它任何一種與外界有溫差的熱源都可以給這種電容器充電，而且不需要任何外界電力補充。

這一超級電容器兼具柔韌性，可用在穿戴設備上並為其供電。同樣，它還可以用在無線數據傳輸系統中，給物理網傳感器（IoF）提供電力支持。IoF即將不同電子設備與傳感器相連以傳輸交換數據的設備，在實時監控方面大有用處。

Yu及其博士學生Suk Lae Kim用了一種特殊的物理現象來激發熱感應電壓。這種物理現象就是索雷特效應，通過固體聚合物電解質中的溫度梯度將其中的離子從溫度較高的一端轉移到溫度較低的一端。

Yu說：「這種熱充電柔性超級電容器通過熱擴散離子給自身充電，在電能元器件充電方式上打開了新的思路：不需傳統外源，也不需要更換電池。」

Yu及其團隊的工作發表在Advanced Energy Materials上。

原文連結：First Supercapacitor That Can Be Charged by Human Body Heat Developed at Texas A&M University

文獻連結： Suk Lae Kim et al. Thermally Chargeable Solid-State Supercapacitor, Advanced Energy Materials (2016)（見下方「閱讀原文」）

本文由材料人編輯部楊超提供素材，張文揚編譯，點擊下方「閱讀原文」進入材料牛報名加入編輯部。

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